Evolution rapide chez une espèce humaine éteinte

Evolution rapide chez une espèce humaine éteinte

 

Paranthropus robustus1

Un fossile récemment découvert documente des changements évolutifs rapides chez une espèce humaine éteinte, le Paranthropus robustus.

 

Le crâne fossile suggère que les conditions environnementales ont entraîné des changements rapides.

On pensait que les mâles de l'espèce humaine éteinte Paranthropus robustus étaient nettement plus gros que les femelles - tout comme les différences de taille observées chez les primates modernes tels que les gorilles, les orang-outans et les babouins. Mais une nouvelle découverte de fossiles en Afrique du Sud suggère plutôt que P. robustus a évolué rapidement pendant une période turbulente de changement climatique local il y a environ 2 millions d'années, entraînant des changements anatomiques qui étaient auparavant attribués au sexe.

Une équipe de recherche internationale comprenant des anthropologues de l'Université de Washington à Saint-Louis a rapporté sa découverte dans le système de grottes Drimolen riche en fossiles au nord-ouest de Johannesburg dans la revue Nature Ecology & Evolution le 9 novembre 2020.

 

Drimolen site1

Le site de Drimolen (Photo courtesy David Strait)

 

« C'est le type de phénomène qui peut être difficile à documenter dans les archives fossiles, en particulier en ce qui concerne l'évolution humaine précoce », a déclaré David Strait, professeur d'anthropologie biologique en arts et sciences à l'Université de Washington.

Le fossile remarquablement bien conservé décrit dans l'article a été découvert par une étudiante, Samantha Good, qui a participé à la Drimolen Cave Field School codirigée par Strait.

Les chercheurs savaient déjà que l'apparition de P. robustus en Afrique du Sud coïncidait à peu près avec la disparition de l'australopithèque, un homininé primitif un peu plus primitif (dont l'appartenance au genre Homo est toujours discutée d'ailleurs), et l'émergence dans la région des premiers représentants d'Homo, le genre auquel appartiennent les gens modernes. Cette transition a eu lieu très rapidement, peut-être en quelques dizaines de milliers d'années seulement.

" L'hypothèse de travail a été que le changement climatique a créé un stress dans les populations d'australopithèques conduisant finalement à leur disparition, mais que les conditions environnementales étaient plus favorables pour Homo et Paranthropus, qui pourraient s'être dispersés dans la région depuis ailleurs ", a déclaré Strait. " Nous voyons maintenant que les conditions environnementales étaient probablement aussi stressantes pour Paranthropus, et qu'ils devaient s'adapter pour survivre. "

Le nouveau spécimen découvert à Drimolen, identifié comme DNH 155, est clairement un mâle mais diffère de manière importante des autres P. robustus précédemment découverts sur le site voisin de Swartkrans - où la plupart des fossiles de cette espèce ont été trouvés.

Lire la suite ci-dessous :

L'évolution au sein d'une espèce peut être difficile à voir dans les archives fossiles. Les changements peuvent être subtils et les archives fossiles sont notoirement incomplètes.

Habituellement, les archives fossiles révèlent des modèles à plus grande échelle, comme lorsque des espèces ou des groupes d'espèces apparaissent dans les archives fossiles ou disparaissent. Cette découverte de Drimolen offre donc une fenêtre rarement vue sur l'évolution humaine précoce.

 

Paranthropus robustus1

La découverte d'un fossile remarquablement bien conservé suggère que les individus de l'espèce humaine éteinte Paranthropus robustus ont évolué rapidement au cours d'une période turbulente de changement climatique local il y a environ 2 millions d'années, entraînant des changements anatomiques qui étaient auparavant attribués au sexe. (Image courtoisie Jesse Martin)

 

Le nouveau spécimen est plus grand qu'un membre bien étudié de l'espèce précédemment découverte à Drimolen - un individu connu sous le nom de DNH 7, et présumé être une femelle - mais est mesurablement plus petit que les mâles présumés de Swartkrans.

« Il semble maintenant que la différence entre les deux sites ne peut pas simplement être expliquée comme des différences entre hommes et femmes, mais plutôt comme des différences au niveau de la population entre les sites », a déclaré Jesse Martin, doctorant à l'Université La Trobe et le co-premier auteur de l'étude. « Nos travaux récents ont montré que Drimolen est antérieur à Swartkrans d'environ 200 000 ans, nous pensons donc que P. robustus a évolué au fil du temps, Drimolen représentant une population précoce et Swartkrans représentant une population plus tardive, plus anatomiquement dérivée.

 

Drimolen map 

Le site de Drimolen et Swartkrans à proximité, en Afrique du Sud. (Carte fournie par Andy Herries)

 

" On peut utiliser les archives fossiles pour aider à reconstruire les relations évolutives entre les espèces, et ce modèle peut fournir toutes sortes d'idées sur les processus qui ont façonné l'évolution de groupes particuliers ", a déclaré Martin. « Mais dans le cas de P. robustus , nous pouvons voir des échantillons discrets de l'espèce prélevés dans la même région géographique mais à des moments légèrement différents présentant de subtiles différences anatomiques, ce qui est cohérent avec le changement au sein d'une espèce.»

« Il est très important de pouvoir documenter les changements évolutifs au sein d'une lignée », a déclaré Angeline Leece de l'Université de La Trobe, l'autre première auteur de l'étude. " Cela nous permet de poser des questions très ciblées sur les processus évolutifs. Par exemple, nous savons maintenant que la taille des dents change avec le temps chez l'espèce, ce qui soulève la question de savoir pourquoi. Il y a des raisons de croire que les changements environnementaux ont soumis ces populations à un stress alimentaire, et cela indique des recherches futures qui nous permettront de tester cette possibilité."

Co-directeur du projet Drimolen, Andy Herries de l'Université La Trobe a déclaré: " Comme toutes les autres créatures sur Terre, nos ancêtres se sont adaptés et ont évolué en fonction du paysage et de l'environnement qui les entourent. Pour la première fois en Afrique du Sud, nous avons la résolution de datation et les preuves morphologiques qui nous permettent de voir de tels changements dans une ancienne lignée d'hominidés à travers une courte fenêtre de temps."

Les preuves d'un changement climatique rapide mais significatif pendant cette période en Afrique du Sud proviennent de diverses sources. De manière critique, les fossiles indiquent que certains mammifères associés aux milieux boisés ou de brousse se sont éteints ou sont devenus moins répandus - tandis que d'autres espèces associées à des environnements plus secs et plus ouverts sont apparues localement pour la première fois.

 

Paranthropus robustus2

Paranthropus robustus nouveau crâne, avec sa crète caractéristique (image Jesse Martin)

 

« P. robustus est remarquable en ce qu'il possède un certain nombre de caractéristiques dans son crâne, ses mâchoires et ses dents indiquant qu'il a été adapté pour manger un régime composé d'aliments très durs ou très durs », a déclaré Strait. « Nous pensons que ces adaptations lui ont permis de survivre avec des aliments qui étaient mécaniquement difficiles à manger car l'environnement a changé pour être plus frais et plus sec, entraînant des changements dans la végétation locale. Mais les spécimens de Drimolen présentent des caractéristiques squelettiques suggérant que leurs muscles à mâcher étaient positionnés de manière à les rendre moins capables de mordre et de mâcher avec autant de force que la population plus récente de P. robustus de Swartkrans », a-t-il déclaré. " Au cours de ces 200 000 ans, un climat sec a probablement conduit à une sélection naturelle favorisant l'évolution d'un appareil d'alimentation plus efficace et plus puissant de l'espèce."

Leece a déclaré qu'il était remarquable que P. robustus soit apparu à peu près au même moment que notre ancêtre direct Homo erectus, comme le montre le crâne d'un bébé Homo erectus que l'équipe a découvert sur le même site de Drimolen en 2015. (YH : Mais notons que la Chine affirme une même ancienneté chez elle pour Homo Erectus...).

YH : Ce plus ancien crâne d'un Homo erectus découvert dans un site habité au même moment par Paranthropus robustus pose évidemment de multiples questions sur les relations entre ces deux anciennes espèces, au même endroit, leurs origines et apparitions, divergences, etc...

 

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Le crâne de ce bébé Homo erectus en question, découvert en avril 2020. PHOTO: JESSE MARTIN, REANUD JOANNES-BOYAU ET ANDY IR HERRIES

 

« Ces deux espèces très différentes, Homo erectus avec leurs cerveaux relativement grands et leurs petites dents, et P. robustus avec leurs dents relativement grandes et leurs petits cerveaux, représentent des expériences évolutives divergentes », a déclaré Leece. " Alors que nous étions la lignée qui a finalement triomphé, les archives fossiles suggèrent que P. robustus était beaucoup plus commun que Homo erectus dans le paysage il y a deux millions d'années."

 

Afrique du sud robustus sterkfontein caves 66

DNH 7, surnommé « Eurydice », spécimen de Paranthropus robustus découvert en 1994 à Drimolen - Photograph by Mike Peel (www.mikepeel.net). CC BY-SA 4.0

 

Plus largement, les chercheurs pensent que cette découverte sert de récit édifiant pour reconnaître les espèces dans les archives fossiles.

Un grand nombre d'espèces humaines fossiles ont été découvertes au cours du dernier quart de siècle, et bon nombre de ces nouvelles désignations d'espèces sont basées sur un petit nombre de fossiles provenant d'un seul ou de quelques sites dans de petites zones géographiques et des plages de temps étroites.

« Nous pensons que la paléoanthropologie doit être un peu plus critique sur l'interprétation de la variation de l'anatomie comme preuve de la présence de plusieurs espèces », a déclaré Strait. « Selon l'âge des échantillons de fossiles, les différences d'anatomie osseuse pourraient représenter des changements au sein des lignées plutôt que des preuves de plusieurs espèces.»

YH : une remise en question donc de certaines espèces historiquement identifiées, pour plutôt certaines lignées ayant évoluées anatomiquement parlant... On sait que Homo Heidelbergensis est plutôt par exemple supposé être un néandertalien archaïque par plusieurs chercheurs. Alors que les hybridations entre Néandertalien, Denisovien et Homo Sapiens archaïque (découvert au Maroc) pourraient avoir donné l'Homme de Cro-Magnon (avec son volume crânien plus gros que l'homme moderne) par exemple. C'est complexe...

La codirectrice du projet, Stephanie Baker, de l'Université de Johannesburg, a ajouté: " Drimolen est en train de devenir un point chaud pour les premières découvertes d'hominidés, ce qui témoigne du dévouement de l'équipe actuelle aux fouilles holistiques et à l'analyse post-terrain. Le crâne DNH 155 est l'un des spécimens de P. robustus les mieux conservés connus de la science. C'est un exemple de ce que des recherches minutieuses et à petite échelle peuvent nous dire sur nos lointains ancêtres."

Abstract : " Paranthropus robustus est un homininé éteint au petit cerveau d'Afrique du Sud caractérisé par une morphologie craniodentaire robuste et dérivée. Le crâne connu le plus complet de cette espèce est le DNH 7 de la carrière principale de Drimolen, qui diffère des spécimens de P. robustus récupérés ailleurs, par des moyens attribués au dimorphisme sexuel. Ici, nous décrivons un nouveau spécimen fossile de la carrière principale de Drimolen, daté d'environ 2,04 à 1,95 million d'années, qui remet en question ce point de vue. DNH 155 est un crâne mâle adulte bien conservé qui partage avec DNH 7 une suite de caractéristiques primitives et dérivées contrairement à celles observées chez les spécimens adultes P. robustus d'autres gisements chronologiquement plus jeunes. Cela réfute les hypothèses existantes liant le dimorphisme sexuel, l'ontogénie et le comportement social au sein de ce taxon, et clarifie les hypothèses concernant la phylogénie des homininés. Nous documentons les changements morphologiques à petite échelle chez P. robustus associés à des changements écologiques dans un court laps de temps et une géographie restreinte. Cela représente la preuve la plus résolue à ce jour d'un changement microévolutionnaire au sein d'une espèce d'hominidés précoce."

 

Sources : https://source.wustl.edu/2020/11/newly-discovered-fossil-documents-small-scale-evolutionary-changes-in-an-extinct-human-species/

https://www.nature.com/articles/s41559-020-01319-6

https://source.wustl.edu/2020/04/fossil-discoveries-rewrite-our-family-history/

https://www.sciences-faits-histoires.com/blog/archeologie/afrique-du-sud-plus-ancien-homo-erectus-decouvert-a-ce-jour.html

https://www.sciences-faits-histoires.com/blog/archeologie/chine-homo-erectus-pourrait-etre-apparu-en-chine-et-non-en-afrique.html

 

Pour rappel, cet article fait partie d'une compilation de données et ne prend pas partie, n'a pas un but scientifique en soit. Le but de ce site est en grande partie une collecte de diverses données concernant certains thèmes, de simples idées, hypothèses, scientifiques ou non, pour mémorisation (car beaucoup de données disparaissent sur internet chaque année), la science n'étant pas figée, et il y a de multiples exemples d'anciennes découvertes mal interprétées, voir dédaignées et combattues avant leur acceptation (par exemples la découverte de l'ornithorynque longtemps jugé "impossible" par la majorité des scientifiques de l'époque, ou encore l'impossibilité de l'existence  d'un continent englouti (théorie de la tectonique majoritaire longtemps), alors que la science a maintenant admis plusieurs anomalies et exceptions à cette "règle", avec la découverte de Zealandia à l'est de l'Australie... Et comme tout le monde peut le voir, la science n'a pas toujours raison, se trompe assez souvent, la sauvegarde de certaines suppositions passées ou nouvelles peuvent amener à de nouvelles réflexions et aider à d'autres possibilités, hypothèses pouvant être testées scientifiquement. Il ne s'agit donc que de compilations de données, souvent traduites de divers auteurs, scientifiques ou non. Il y a tout de même un grand nombre de relais de publications scientifiques, du CNRS, de l'INRAP, de Nature ou autres Sciences Live, etc, avec toujours mention des sources et liens des articles originaux... L'auteur de cette compilation de données intervient rarement dans ces diverses données (parfois contradictoires) mais peu éventuellement donner son opinion, qui n'en est qu'une, et n'a pas le but d'influencer d'une quelconque façon les lecteurs. Il s'agit avant tout donc de collectes de données et aussi de liberté d'expression, le lecteur étant à même de juger par lui-même ces données et de s'en servir ou pas.

 

Yves Herbo et Traductions, Sciences-Faits-Histoires, 17-11-2020

 

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