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Paris, 16 septembre 2004

La croissance cérébrale d'Homo erectus : plus proche du chimpanzé que de l'homme moderne

Quelle est la première espèce d'hominidés à avoir acquis le langage articulé ? C'est l'une des grandes questions qui animent les paléontologues… Une équipe du CNRS de Bordeaux(1) et du Max-Planck Institute de Leipzig a réalisé des études sur le développement cérébral permettant d'apporter une réponse à cette question. En réévaluant l'âge du décès de l'enfant fossile de Mojokerto, le plus jeune spécimen d'Homo erectus découvert en 1936 à Java en Indonésie, les chercheurs ont montré que le cerveau d'Homo erectus avait une croissance rapide incompatible avec l'acquisition du langage articulé. Ce dernier serait donc apparu chez des populations plus récentes. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature datée du 16 septembre 2004.

Les processus de croissance de l'homme moderne présentent deux caractéristiques qui le distinguent des autres mammifères et en particulier des autres primates : une croissance générale prolongée et un retard dans le développement de la taille du cerveau à la naissance (à peine 25% de sa taille adulte). Ainsi, l'homme naît avec un cerveau très immature et sa croissance se poursuit pendant un minimum de 10 années. C'est ce que l'on appelle « l'altricialité secondaire ». Pendant cette longue période de croissance, l'enfant perçoit le monde extérieur, interagit avec les membres de son groupe social et acquiert notamment une possibilité de fonction nouvelle : le langage. Les autres primates présentent un modèle très différent de développement cérébral : chez le chimpanzé, par exemple, le volume du cerveau représente déjà à la naissance la moitié de celui de l'adulte et sa croissance est pratiquement terminée vers 2 ans.

 

 

Il est donc crucial de situer à quel moment de l'évolution des Hominidés les modalités de croissance des hommes modernes se sont mises en place, le développement de capacités cognitives complexes en étant directement dépendant. Jusqu'à présent, seules des données relatives à la durée générale de la croissance des hommes fossiles étaient disponibles. Christopher Dean et ses collègues(2) ont démontré, à partir de microstructures dentaires, que chez les Homo erectus, la vitesse générale de croissance était encore élevée, comparable à celle des grands singes. Plus récemment Ramirez-Rozzi et Bermudez de Castro(3) ont montré que les Néandertaliens, eux aussi, arrivaient à l'âge adulte plus rapidement que les hommes modernes.

 

Les chercheurs du CNRS et du Max-Planck Institute se sont intéressés au mode de croissance cérébrale d'Homo erectus grâce à l'étude de l'enfant fossile de Mojokerto (Java, Indonésie) qui est représenté par une boîte crânienne bien conservée. Sa datation est comprise entre 1,8 et 1,3 millions d'années. Jusqu'à présent, les paléontologues avaient évalué son âge au décès entre 4 et 6 ans(4), en se fondant sur les critères de maturation visibles sur le crâne, ce qui en faisait le plus jeune spécimen de ce groupe fossile.

 

En utilisant les nouveaux outils de l'imagerie médicale et de la paléoanthropologie virtuelle, les chercheurs ont étudié un certain nombre de structures internes du fossile (dont la fontanelle antérieure et la fossa subarcuata, dans l'oreille). Ils les ont ensuite comparées avec celles d'enfants actuels et de jeunes chimpanzés (au total 360 spécimens immatures). Ils ont établi que les caractères identifiés sur l'enfant fossile ne s'observaient sur les enfants ou les jeunes chimpanzés actuels qu'entre l'âge de 0 et 1 an et demi. Ils en ont donc conclu que l'enfant de Mojokerto était décédé avant l'âge de 1 an et demi. De plus, à partir d'une saisie scanner, ils ont pu mesurer de façon précise le volume endocrânien de ce fossile. Ils ont déterminé que la taille de son encéphale représentait entre 72 et 84% de celle d'un adulte Homo erectus.

Après environ un an de développement, le cerveau du petit Homo erectus avait donc déjà atteint près de 80 % de sa taille adulte. Un tel degré de développement est retrouvé chez les chimpanzés du même âge, mais n'est atteint que vers 4 ans chez un enfant actuel.

 

Ces données indiquent que les Homo erectus possédaient un mode de développement cérébral bien plus proche de celui des grands singes que de celui des hommes actuels. L'émergence d'un langage articulé complexe, difficile à envisager avant la mise en place de l'altricialité secondaire, est donc à rechercher dans les groupes fossiles plus récents.

 

Cette recherche a été menée dans le cadre du programme interdisciplinaire « Origines de l'Homme, du Langage et des Langues » (OHLL) du CNRS.

 

Enfant de Mojokerto

© CNRS – Jean-Jacques Hublin (MPI)

Reconstitution tridimensionnelle de la boîte crânienne de l'enfant de Mojokerto.


 
Notes :
(1) Laboratoire d'Anthropologie des Populations du Passé (PACEA – CNRS – Université Bordeaux 1 – Minstère de la culture)

(2) Dean, C. et al. Growth processes in teeth distinguish modern humans from Homo erectus and earlier hominins. Nature 414, 628-631 (2001).

(3) Ramirez Rozzi, F. & Bermudez de Castro, J.M. Surprisingly rapid growth in Neanderthals. Nature 428, 936-939 (2004). Fernando Ramirez Rozzi est chercheur au laboratoire CNRS « Dynamique de l'évolution humaine : individus, populations, espèces ».

Voir communiqué de presse du CNRS daté du 29 avril 2004 :

http://www2.cnrs.fr/presse/communique/467.htm

(4) Anton, S.C. Developmental Age and Taxonomic Affinity of the Mojokerto Child, Java, Indonesia. Am. J. Phys. Anthrop., 102, 497-514.


Références :

Early brain growth in Homo erectus and implications for cognitive ability - H. Coqueugniot (1), J.-J. Hublin (2), F. Veillon (3), F. Houët (1), T. Jacob (4)
1-UMR 5199 CNRS - PACEA, Laboratoire d'Anthropologie des Populations du Passé, Université Bordeaux 1, avenue des Facultés, 33405 Talence cedex, France.
2-Department of Human Evolution, Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Deutscher Platz 6, 04130 Leipzig, Germany.
3-Service de Radiologie I, Hôpital Hautepierre, avenue Molière, 67200 Strasbourg, France.
4-Department of Physical Anthropology, Gadjah Mada University, College of Medicine, Yogyakarta, Indonesia.

Contacts :

Contacts chercheurs :
Hélène Coqueugniot
Laboratoire d'Anthropologie des Populations du Passé
Tél : 05 40 00 37 43
E-Mail : h.coqueugniot@anthropologie.u-bordeaux1.fr

Jean-Jacques Hublin
Department of Human Evolution
Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology
Tel : 49 (0)341 3550 351
E-Mail : hublin@eva.mpg.de

Contact département des Sciences de l'homme et de la société du CNRS :
Laetitia Louis
Tél : 01 44 96 43 10
E-mail : laetitia.louis@cnrs-dir.fr

Contact presse :
Muriel Ilous
Tél : 01 44 96 43 09
E-mail : muriel.ilous@cnrs-dir.fr


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