À un certain moment de notre évolution, les humains ont renoncé à marcher sur quatre membres, mais tous nos cousins singes continuent de se promener sur quatre, recourant parfois à deux. Peter Aerts de l’Université d’Anvers, en Belgique, est curieux de savoir comment marchent les primates. Lorsque son étudiant postdoctoral, Kristiaan D’Août, a rejoint Gilles Berillon à la Station de primatologie du CNRS, France, pour apprendre comment se déplacent les babouins, le trio a été surpris que les animaux puissent soudainement se cabrer et commencer à marcher sur deux membres sans se casser la tête. foulée.
« La transition… a semblé être un processus très fluide », dit D’Août. Les primates manœuvraient d’une manière ou d’une autre dans une posture droite sans manquer une étape, même s’ils sont considérés comme des quadrupèdes classiques, mais comment ?
Berillon a installé une caméra dans l’enclos des babouins pour capturer l’instant où les animaux ont surgi pour découvrir comment ils passent de la marche à quatre pattes à deux de manière si transparente. Dans Journal de biologie expérimentaleles chercheurs rapportent leur découverte que les babouins s’accroupissent essentiellement puis « sprintent » leur moitié arrière sous leur torse pour se redresser tout en continuant à avancer.
L’équipe a d’abord dû trouver un moyen de faire en sorte que les animaux se redressent devant la caméra. « Après avoir essayé de les attirer avec des sons, de la musique et de la nourriture, un grand miroir qu’on pouvait incliner placé au bout de la passerelle les incitait à marcher et à transiter devant la caméra », raconte Berillon, qui avec D’Août a filmé les membres de la troupe, des nouveau-nés aux matriarches et aux mâles, à mesure qu’ils se redressaient sur leurs membres postérieurs. « Nous filmions généralement tôt le matin pendant quelques heures, avant que la lumière ne soit trop forte et que les babouins ne deviennent paresseux ou ennuyés », rit Berillon.
De retour à Anvers, Aerts, D’Août, Jana Goyens et François Druelle se sont attelés à la tâche ardue d’analyser la manœuvre, en décomposant manuellement les images animées en 15 segments corporels, dont la tête, le corps, les bras et les jambes, sur chaque image. , en calculant leur centre de masse, puis en les additionnant, ainsi que les rotations des parties du corps, pour déterminer comment le corps entier se déplaçait lorsque l’animal se redressait en moins d’une seconde.
Ensuite, l’équipe a analysé la rotation du corps lorsque les membres antérieurs de l’animal quittaient le sol et s’est rendu compte que les babouins s’accroupissaient essentiellement sur les membres postérieurs et les sprintaient vers l’avant sous le torse – sur 2 ou 3 pas – en soulevant le corps à la verticale lorsqu’ils se levaient, tandis que maintenir la même vitesse ininterrompue en marche avant. « Ces transitions semblaient très naturelles, ne nécessitant aucune attention ou effort particulier de la part de l’animal », explique Aerts, contrairement à nos efforts pénibles alors que nous essayons de nous redresser à quatre pattes.
Mais comment les animaux ont-ils réussi l’exploit ? L’équipe soupçonne qu’au départ, les babouins poussent avec leurs bras ou baissent leurs hanches pour commencer à faire pivoter le corps vers le haut, puis leur prochain pas pousse vers le bas, faisant tourner les articulations de la hanche pour propulser le corps plus loin. Cependant, à environ 75% de la manœuvre, la tête et le torse s’arrêtent de tourner tandis que les jambes continuent de courir vers l’avant sous le corps, soulevant les hanches jusqu’à ce que les membres postérieurs soient repositionnés sous le torse.
Alors, combien d’efforts l’ensemble de la manœuvre a-t-il demandé ? En calculant la quantité d’énergie utilisée lorsque les babouins marchaient sur quatre puis deux membres, l’équipe a déterminé que les primates utilisaient environ ~ 4,6 J/kg/m pour les deux styles de marche. Pourtant, au fur et à mesure que les animaux se sont élevés, leur consommation d’énergie a triplé pour atteindre environ 14,2 J/kg/m. Cependant, Aerts et ses collègues pensent que la manœuvre est essentiellement sans effort, car tout l’événement est terminé en moins d’une seconde et utilise autant d’énergie que debout à partir d’une position assise, permettant aux animaux de se redresser « à la volée » sans se casser. leur rythme de marche.
Plus d’information:
De la marche quadrupède à la marche bipède « à la volée » : la mécanique de la transition de mode dynamique chez les primates, Journal de biologie expérimentale (2023). DOI : 10.1242/jeb.244792