Un crâne d'australopithèque vieux de 3,8 millions d'années. © Cleveland Museum of Natural History, AFP

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Le cerveau de Lucy était plus proche des singes que des Hommes modernes

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Les australopithèques vivaient il y a environ trois millions d'années en Afrique de l'Est. Ils présentent à la fois des caractéristiques ancestrales et dérivées qui les rapprochent du genre Homo. Des scientifiques ont étudié un crâne fossile d'un jeune australopithèque pour savoir si l'organisation du cerveau de ces humains primitifs était proche de la nôtre.

Lucy et ses semblables appartenaient à l'espèce d'australopithèque Australopithecus afarensis et peuplaient les terres de l'Afrique de l'Est, il y a plus de trois millions d'années. Ils occupent une position clé de l'arbre généalogique des homininés, qui comprend les chimpanzés de la branche Pan et les humains de la branche Homo.

Lucy était bipède et utilisait probablement des outils, son cerveau était environ 20 % plus volumineux que celui des chimpanzés. Mais qu'en est-il de son organisation et de sa croissance ? De ce point de vue, les australopithèques avaient-ils déjà des caractéristiques que l'on retrouve dans le cerveau des humains modernes ?

Pour répondre à cette question, des scientifiques de l'Institut Max-Planck d'anthropologie ont passé aux rayons X le crâne d'un jeune australopithèque. Leurs conclusions sont détaillées dans une publication parue dans Science Advances.

Lucy est l'australopithèque le plus connu et aussi une de nos lointaines ancêtres. © Carlos Lorenzo, Flickr, CC by-nc-nd 3.0

Une structure cérébrale comparable à celle des chimpanzés…

Le crâne du petit australopithèque analysé a été découvert en 2000 sur un site de fouille éthiopien appelé Dikika. L'analyse de sa dentition révèle que l'enfant de Dikika avait environ deux ans et demi au moment de sa mort.

Comme le cerveau ne se conserve pas si longtemps, les scientifiques ont recherché des preuves indirectes de sa structure en analysant les traces laissées par les circonvolutions cérébrales sur l'endocrâne. L'analyse suggère que la structure du cerveau de Lucy est comparable à celle d'un singe.

Néanmoins, une zone du cerveau est difficilement observable sur l'endocrâne : la frontière entre le lobe pariétal et le lobe occipital. « Dans tous les cerveaux de singes, un sillon (sulcus lunatus) bien défini se rapproche de la limite antérieure du cortex visuel primaire des lobes occipitaux », explique Dean Falk de l'université de Floride et coauteur de l'étude dans un communiqué de presse.

La position de la trace du sulcus lunatus sur l'endocrâne de l'enfant de Dikika est proche de celui des singes. Cela va à l'encontre de certaines théories qui stipulent que les australopithèques ont subi une réorganisation de leur cerveau qui se traduit par une position différente du sulcus lunatus. Celle-ci aurait évolué jusqu'à pratiquement disparaître chez les humains modernes.

Les empreintes du cerveau sur le crâne fossilisé d'Australopithecus afarensis montrent une organisation cérébrale comparable à celle des singes. © Philipp Gunz, CC by-nc-nd 4.0

…mais une croissance cérébrale plus longue

Mais en comparant l'endocrâne d'un enfant avec celui d'un adulte, on s'aperçoit que la croissance plus longue du cerveau rapproche Lucy et les australopithèques du genre Homo. En effet, le cerveau humain est plus gros et organisé différemment que celui des singes mais grandit aussi plus longtemps.

Ainsi, les enfants du genre Homo ont besoin de plus d'attention de la part de leurs parents et sont indépendants plus tard que les petits chimpanzés. « Nos données montrent que Australopithecus afarensis avait une organisation cérébrale comme celle des singes mais suggère aussi que ces cerveaux se développaient sur une période de temps plus longue que ceux des chimpanzés », conclut Philipp Gunz, scientifique à l'Institut Max-Planck et premier auteur de l'étude.

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