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Science décalée : pourquoi les chimpanzés sont mauvais au baseball

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Une étude américaine s'est intéressé à la façon dont les joueurs de baseball lançaient la balle, pour comprendre comment notre corps a évolué pour jeter des projectiles avec une telle force et une telle précision, alors que nos cousins chimpanzés en sont presque incapables...

Les chimpanzés, nos plus proches parents, sont bien mauvais au lancer de balle. Pourtant, ce n'est pas les muscles qui leur manquent. Juste une épaule spéciale et une morphologie adaptée au jet d'objets. © Convex creative, Flickr, cc by 2.0

Javelot, baseball, handball, etc. Les Hommes utilisent dans différents sports leur aptitude à lancer le plus fort possible des projectiles. Et à ces petits jeux, nous sommes très performants, à la différence de tous nos cousins primates, y compris les chimpanzés, beaucoup moins doués que des adolescents de 12 ans. D'où nous vient ce pouvoir ? De trois adaptations morphologiques majeures, apparues il y a deux millions d'années chez nos ancêtres, d'après des scientifiques de l'université George Washington, à Washington.

Le contexte : qui va à la chasse devient bon lanceur de javelot

Dans l'univers des primates, l'Homme se distingue notamment par sa capacité à lancer. Les autres, eux, ne recourent que rarement à la puissance de leur bras pour jeter des objets, et le font plutôt pour manifester un comportement de menace. Les Hommes ont quant à eux exploité ce geste pour traverser leurs proies avec des lances, et s'octroyer ainsi un beau festin. C'en est même devenu un sport olympique (la pelouse remplaçant le gibier).

Alors que les meilleurs lanceurs au baseball projettent la balle à 160 km/h, les chimpanzés mâles adultes ne sont capables que de la lancer à 30 km/h environ. Même un adolescent de 12 ans fait trois fois mieux. Pourquoi les Hommes sont-ils si doués pour lancer, et qu'est-ce qui leur confère ce talent ?

Au baseball, l'objectif pour le lanceur est d'envoyer la balle le plus vite possible afin que le joueur à la batte ne puisse la frapper. Celle-ci peut atteindre une vitesse de 160 km/h. © Guneyc, Flickr, cc by nc sa 2.0

Ces questions ont interpellé Neil Roach, chercheur à l'université George Washington. Après une étude approfondie, publiée dans Nature, le scientifique a enfin trouvé les réponses qui pourraient expliquer bon nombre de choses sur l'évolution du corps et du cerveau humain.

L’étude : le baseball, révélateur du lancer

Pour cette recherche, il leur a fallu modéliser le mouvement humain du lancer, et de voir comment nos ancêtres auraient pu s'y prendre pour effectuer ce geste. Pour cela, ils ont fait appel à 20 étudiants, parmi lesquels 16 joueurs de baseball. Grâce à des caméras 3D, capables de capturer le mouvement à haute vitesse, leurs lancers ont été scrutés au millimètre. Ils ont aussi été équipés de bracelets thérapeutiques spéciaux, dans le but de contraindre la gamme de mouvements, afin de se rapprocher des caractéristiques de nos ancêtres, définies à partir de l'anatomie des fossiles découverts. Ainsi, la forme et la configuration de leurs articulations ont été imitées.

Qu'en ressort-il ? Depuis notre ancêtre commun avec le chimpanzé, trois évolutions majeures nous rendent aptes aux lancers puissants. D'abord, au niveau de l'épaule. L'angle entre la tête de l'humérus (l'os du bras qui s'intercale dans l'omoplate) et le reste de l'os, inférieur de 20°, lui confère une plus grande flexibilité dans sa cavité. Le bras peut donc reculer plus loin. Leur analyse révèle également que les muscles ne fournissent qu'environ la moitié de la puissance totale. En effet, en phase d'armement, le bras peut effectuer une rotation de 60° au-delà de ce que pourraient lui procurer les seuls muscles, grâce au travail conjugué des tendons et des ligaments. Ceux-ci stockent l'énergie et la fournissent tel l'élastique du lance-pierre, donnant au bras une vitesse de 25 rotations par seconde. C'est le mouvement le plus rapide effectué par le corps humain.

Cette vidéo en anglais reprend les principaux résultats de cette étude et compare les performances de l'Homme et du chimpanzé en ce qui concerne le lancer de balle. © Nature video, YouTube

Ensuite, le troisième élément est la taille. Pas la hauteur, mais celle dont on peut faire le tour, au niveau abdominal. Bien plus flexible chez l'Homme, le mouvement du lancer s'accompagne d'une rotation de cette région du corps, que les chimpanzés ne peuvent se permettre avec autant d'ampleur. C'est plus d'énergie qui est donnée au projectile. Enfin, troisième et dernière évolution : l'orientation des articulations. Chez l'humain, elle permet d'offrir plus de couple, au sens mécanique du terme. Toutes ces adaptations font de notre bras une véritable catapulte.

L’œil extérieur : des gros bras au gros cerveau

Ces caractères seraient apparus progressivement au cours de l'évolution. Nos ancêtres australopithèques en possédaient quelques-uns. Mais c'est seulement autour de deux millions d'années, avec l'avènement d'Homo erectus, que tous se sont retrouvés simultanément. Or, à cette même époque, l'homininé présentait une bipédie bien meilleure et acquérait des facultés d'endurance supérieures, lui permettant de mener de meilleures chasses.

Cette capacité, combinée à un bras lanceur puissant, aurait pu changer sa vie. Avec une lance en bois, plus besoin de corps à corps dangereux, et les chances de réussite dans la capture de gibier augmentent. Et avec une nourriture riche en calories, le corps et le cerveau peuvent se développer. Ce qui aide l'Homme à plus facilement migrer, et s'adapter, grâce à des outils plus perfectionnés. C'est du moins une hypothèse avancée par les auteurs, sur la base d'éléments paléoanthropologiques.

Les chimpanzés, ayant continué à vivre en milieu arboricole, utilisent leurs membres antérieurs pour d'autres raisons, et se montrent probablement plus adroits que la majorité des êtres humains pour effectuer des tractions sur une branche d'arbre. On ne peut pas tout avoir...

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