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Qu'est-ce qui fait d'un fossile un membre de l'arbre généalogique humain?

Chaque famille a sa tante ou son oncle bizarre et nos anciennes relations humaines ne font pas exception. La dernière branche de l'arbre généalogique humain va à Homo naledi, une espèce avec un mélange surprenant - et quelque peu litigieux - de caractéristiques primitives et modernes.

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La découverte est inhabituelle car elle représente la plus grande concentration d'anciens restes humains découverts sur un seul site: 1 550 os provenant d'environ 15 individus. De plus, les hominidés semblent avoir délibérément placé leurs morts dans une caverne sud-africaine, un comportement qui, selon les paléontologues, est étrangement avancé compte tenu de la petite taille de leur cerveau.

Le 10 septembre, le paleoanthropologue de l'Université du Witwatersrand, Lee paléoanthropologue, a annoncé que les fossiles représentaient un membre du genre humain jusqu'alors inconnu, qui semble se trouver dans la zone de transition entre Homo et son plus proche parent, Australopithecus . Mais d'autres experts en matière d'origine humaine ne sont pas encore prêts à réécrire les manuels. Par exemple, H. naledi partage de nombreuses caractéristiques avec Homo erectus, une autre espèce humaine précoce trouvée dans la même région.

Ainsi, si les fossiles de H. naledi ajoutent indéniablement à l'histoire de l'évolution humaine, ils soulignent également la difficulté de définir exactement ce qui fait qu'une espèce de fossile est humaine en premier lieu.

Selon les archives fossiles, le genre Australopithecus comprend les prédécesseurs de notre propre genre Homo, tels que le célèbre fossile "Lucy", une femelle A. afarensis, découverte en 1974 en Éthiopie. Les membres de ce genre marchaient régulièrement debout, mais passaient souvent du temps dans les arbres pour se nourrir ou éviter les prédateurs. La taille de leur cerveau était équivalente à celle des chimpanzés et des gorilles.

Les chronologies évolutionnistes les plus généralement acceptées indiquent que ces anciens hominidés ont cédé la place au genre Homo qui a débuté il y a environ 2, 8 millions d'années. L'Homo sapiens, ou l'homme moderne, est l'un des sept membres connus du genre - huit maintenant que H. naledi a été décrit. Certaines de nos espèces sont nos ancêtres directs, tandis que d'autres ont vécu et sont mortes sur des branches plus lointaines de l'arbre généalogique.

Comme Berger et ses collègues l'écrivent dans le journal eLife, un adulte, H. naledi, mesurait environ 5 pieds et pesait à peine 100 livres, avec un cerveau de la taille d'une orange. Les restes présentent un mélange complexe de caractéristiques utilisées par les scientifiques pour différencier les membres du genre Homo de leurs ancêtres, tels que la forme des dents et du crâne, la marche bipède, la vie dans les arbres et la taille du cerveau.

«En termes de combinaison de caractéristiques humaines et de caractéristiques plus primitives, le volume de preuves provenant de 15 squelettes individuels est si incroyablement différent de tout ce que nous avons vu dans d’autres fossiles bipèdes, semblables à des humains, que je suis tout à fait convaincu que c'est un une nouvelle espèce et une partie de notre arbre de l’évolution humaine », déclare Rick Potts, directeur du programme Human Origins du Smithsonian.

Par exemple, les dents et le crâne de H. naledi sont similaires à ceux des premiers membres de notre genre, tels que l' Homo habilis . Ses pieds ressemblent aussi beaucoup à ceux des humains ultérieurs, tout comme certains aspects de ses mains.

«Mais il a aussi ces longs doigts incurvés qui indiquent le comportement de vie des arbres plus que tout ce que nous voyons même en australopithèque », dit Potts. Les épaules et la cage thoracique surélevées des fossiles ressemblent également beaucoup à celles du groupe des australopithèques .

Cependant, Susan Anton, anthropologue à l’Université de New York, note qu’il n’ya pas de consensus en paléoanthropologie sur la façon dont ces comparaisons sont utilisées pour définir le genre Homo . Certains diront que le bipède progressif est une caractéristique déterminante, de sorte qu'être homo signifie utiliser une manière spécifique de se déplacer dans l'environnement. D'autres érudits pourraient s'intéresser davantage aux caractéristiques crâniennes que celles de la famille Homo .

«C’est un peu plus compliqué que cela, bien sûr», ajoute-t-elle au sujet des comparaisons crâniennes, «mais la ligne simple est que la taille du cerveau augmente, la mâchoire et la taille des dents diminuent et cette combinaison est ce qui vous donne l’ Homo par opposition à l’ Australopithèque

Selon Anton, les caractéristiques qui prévalent dépendent dans une certaine mesure des différentes philosophies des scientifiques de l'édition. "Le problème avec cette découverte [ H. naledi ] est qu'elle semble présenter des caractéristiques à la fois primitives et plus homo ", note-t-elle. "Et en cela, je pense que cela souligne que nous avons vraiment besoin d'une discussion sur ce que nous entendons par Homo et sur la façon dont nous décidons quelles sont les différentes caractéristiques auxquelles nous allons donner la priorité."

Des fossiles de la main d' Homo naledi sont visibles dans la voûte d'os de Wits à l'Institut d'études sur l'évolution de l'Université du Witwatersrand en Afrique du Sud. (John Hawks / Université du Wisconsin-Madison) Une vue de côté des crânes partiels des fossiles de H. naledi . (John Hawks / Université du Witwatersrand) Un squelette partiellement reconstruit et d'autres os fossiles de H. naledi reposent sur une table dans la voûte d'os de l'université de Witwatersrand. (John Hawks / Université du Wisconsin-Madison) Pedro Boshoff, leader de l'exploration de grottes, se tient dans la grotte de l'étoile montante (Brett Eloff / Université du Witwatersrand) Lindsay Eaves, membre de l'équipe d'expédition, est perchée dans la grotte de Rising Star où H. naledi a été découvert. (Ellen Feuerriegel / Université du Witwatersrand)

Le problème est que Berger et son équipe n’ont pas encore daté les os, nous ne savons donc pas où H. naledi appartient à la chronologie évolutive.

«Ce qui est important pour un évolutionniste, ce sont les lignages d'espèces… quand surviennent-ils en se ramifiant et quand se terminent-ils par extinction?», Déclare Tim White de l'Université de Californie à Berkeley.

D'après des indices anatomiques, il est possible que H. naledi ait vécu il y a environ 2, 5 millions d'années, juste avant l'arrivée de H. erectus . Cependant, cette nouvelle espèce étrange pourrait aussi avoir moins d'un million d'années, ce qui signifie qu'elle aurait peut-être partagé le paysage avec une poignée d'autres espèces humaines, y compris quelques impasses évolutives ainsi que les tout premiers membres de l' Homo sapiens .

«Il combine les traits d’un ustralopithèque et d’ Homo . Berger et son équipe pensent donc que cela est lié à la transition entre ces deux groupes, à une époque où différentes populations vivaient sous des pressions de survie différentes qui ont conduit à des processus évolutifs très différents. des expériences et différentes combinaisons de caractères A ustralopithecus et Homo dans différentes régions de l’Afrique », déclare Potts.

«Mais il est difficile de savoir sans date si c'est de cette période, en tant qu'une de ces expériences qui n'ont pas abouti par la suite, ou si elles datent en réalité de beaucoup moins d'un million d'années. Dans ce cas, nous pourrions parler de quelque chose qui, lui non plus, n’est allé nulle part. Il s’agissait simplement d’une population isolée, probablement très petite, qui a longtemps persisté dans un isolement magnifique. »

«Nous parlons des origines d' Homo à cause de l'âge présumé de cette chose, mais je n'ai aucune idée de l'âge de cette chose», déclare Anton. «L'anatomie ne me permet pas de comprendre que cela a quelque chose à voir avec l'origine de l' Homo . Parce que la façon dont il combine les caractéristiques primitives et similaires à celles de l’ Homo n’est au moins pas celle qu’a connue le premier Homo en Afrique de l’Est. Si c'est beaucoup plus tôt ou beaucoup plus tard, cela me paraît moins étrange. "

Pour sa part, White ne voit pas de nouvelle branche se former avec H. naledi, et il pense que son crâne suggère que la découverte de fossile est tout simplement un des premiers membres d'un genre déjà connu: «Lorsque vous comparez le soi-disant H. naledi avec le crâne de l' Homo SK 80/847 du site de Swartkrans situé à 800 mètres, vous dites: Waouh, cela a l'air terriblement similaire. Voici à quoi ressemble un petit H. erectus précoce.

H. erectus est une espèce d' Homo extrêmement prospère qui a abandonné la vie dans les arbres et a non seulement survécu d'environ 1, 9 million d'années à environ 100 000 ans, mais s'est également répandue en Afrique et en Eurasie. White suggère que le crâne de H. naledi ressemble également beaucoup à un crâne Homo vieux de 1, 8 million d'années découvert à Dmanisi, en Géorgie, qui combine les caractéristiques de plusieurs lignées anciennes.

"Si vous preniez le crâne millénaire d'un San Bushman d'Afrique du Sud et le compariez à un Caucasien de ce qui allait devenir la Géorgie, leur crâne serait plus différent de H. naledi et Dmanisi, ce qui est assez étonnant quand on pense sur la distance entre ces deux sites », déclare White.

«Je ne dis pas que ce n'est pas une découverte majeure», ajoute-t-il. "Je dis que c'est une découverte majeure dont l'importance est inconnue jusqu'à ce que plus d'un puits d'essai ait été creusé, la datation soit terminée et qu'une comparaison anatomique appropriée ait été faite entre ce fossile et les fossiles déjà connus."

Même l'emplacement physique de la découverte a déclenché un débat: comment les corps sont-ils entrés dans une fosse isolée au fond d'une caverne sombre? Les os ont été trouvés dans une chambre isolée à laquelle on ne pouvait accéder que par un espace de sept pouces de large. Berger et ses collègues le décrivent comme un comportement funéraire délibéré que l'on ne voyait auparavant que chez l'homme moderne.

Potts le décrit plus comme un mystère: "Il n’existe aucune preuve de culture matérielle, comme des outils, ni aucune sorte de rituel symbolique que nous associons presque toujours à l’enterrement", dit-il. "Ces corps semblent tout simplement avoir été abandonnés. dans un trou et éliminé, et cela apporte vraiment un whodunit. "

Berger et son équipe ont hésité à dater les os, car le processus nécessite de détruire une partie des restes physiques. Maintenant que tous les fossiles ont été décrits dans la littérature officielle, les scientifiques tenteront de placer H. naledi sur la ligne de temps. Même dans ce cas, les experts passeront probablement de nombreuses années à s’efforcer de replacer ces fossiles dans le contexte approprié.

Pour Potts, la découverte restera fascinante où qu’elle se trouve dans notre arbre généalogique, même si elle se trouve sur une branche de famille bizarre et coupée.

«Nous sommes passés d'une volonté constante à la recherche de l'ancêtre des êtres humains à la compréhension du fait que le processus évolutif comportait toutes ces variations créatives, en particulier lorsque vous le considérez dans le contexte de pressions changeantes sur l'environnement et la survie, Note-t-il.

«C’est donc vraiment bien de pouvoir apprendre de ce type de trouvailles non seulement que nous avons un nouveau membre de la famille, ce qui est vraiment cool en soi, mais aussi d’apprendre de plus en plus sur le processus évolutif et sa dynamique."

Qu'est-ce qui fait d'un fossile un membre de l'arbre généalogique humain?