Les cerveaux humains modernes sont « relativement jeunes '' et n'ont évolué que depuis 1,7 million d'années après que les premiers humains se soient dispersés pour la première fois d'Afrique, selon une nouvelle étude.
Les chercheurs ont utilisé la tomodensitométrie pour examiner les crânes de fossiles Homo qui vivaient en Afrique et en Asie il y a entre 1 million et 2 millions d'années.
Ils ont ensuite comparé les résultats de leur analyse aux humains d'aujourd'hui et à notre parent vivant le plus proche – les chimpanzés et autres grands singes.
Ils ont mis en évidence le développement d'un cerveau de type humain il y a entre 1,5 et 1,7 million d'années en Afrique – un peu plus d'un million d'années avant l'émergence du premier Homo sapiens.
Les chercheurs ont utilisé la tomodensitométrie pour examiner les crânes de fossiles Homo qui vivaient en Afrique et en Asie il y a 1 à 2 millions d'années. Ils ont ensuite comparé les données fossiles avec les données de référence des grands singes et des humains. Sur la photo, crânes d'Homo primitif de Géorgie avec un cerveau ressemblant à un singe (à gauche) et d'Indonésie avec un cerveau semblable à un humain (à droite)
«Nos analyses suggèrent que les structures cérébrales humaines modernes sont apparues il y a seulement 1,5 à 1,7 million d'années dans les populations homo africaines», a déclaré l'auteur de l'étude Christoph Zollikofer à l'Université de Zurich.
Les chercheurs disent que le cerveau humain tel que nous le connaissons a évolué lorsque la culture des outils en pierre en Afrique est devenue de plus en plus complexe, mais peu de temps après, les nouvelles populations Homo se sont propagées de l'Afrique à l'Asie du Sud-Est.
Il existe quatre classifications vivantes de grands singes ou «hominidés» – orang-outan, gorille, pan (composé du chimpanzé et du bonobo) et homo, dont seuls les humains modernes restent.
Les humains d'aujourd'hui sont fondamentalement différents des autres grands singes – notamment parce que nous vivons sur le sol, marchons sur deux jambes et avons un cerveau beaucoup plus gros.
Crâne d'Homo précoce de Dmanisi, Géorgie montrant la structure interne du cas cérébral et la morphologie cérébrale déduite
Les premières populations du genre Homo sont apparues en Afrique il y a environ 2,5 millions d'années.
Ils marchaient déjà debout, mais leur cerveau ne faisait qu'environ la moitié de la taille des humains d'aujourd'hui.
Ces premières populations Homo en Afrique avaient des cerveaux primitifs ressemblant à des singes – tout comme leurs ancêtres éteints, les Australopithèques.
Australopithecus anamensis est le plus ancien membre connu du genre Australopithecus. On pense généralement que notre propre genre, Homo, a évolué à partir de ce groupe.
Ces premières populations Homo en Afrique avaient des cerveaux primitifs ressemblant à des singes – tout comme leurs ancêtres éteints, les Australopithèques. Australopithecus anamensis est le plus ancien membre connu de ce genre
Outre la taille, le cerveau humain diffère de celui des grands singes, en particulier par l'emplacement et l'organisation des régions cérébrales individuelles.
« Les caractéristiques typiques des humains sont principalement les régions du lobe frontal qui sont responsables de la planification et de l'exécution de schémas complexes de pensée et d'action, et finalement aussi du langage '', a déclaré la première auteure de l'étude, Marcia Ponce de León à l'Université de Zurich.
Étant donné que ces zones sont nettement plus grandes dans le cerveau humain, les régions cérébrales adjacentes se sont déplacées plus en arrière.
Les premières populations homo en dehors de l'Afrique – à Dmanisi dans ce qui est aujourd'hui la Géorgie à l'intersection de l'Europe de l'Est et de l'Asie occidentale – avaient des cerveaux tout aussi primitifs que leurs parents africains.
Cependant, ces premiers humains étaient tout à fait capables de fabriquer de nombreux outils, de s'adapter aux nouvelles conditions environnementales de l'Eurasie, de développer des sources de nourriture animale et de prendre soin des membres du groupe qui avaient besoin d'aide.
Au cours de cette période, les cultures en Afrique sont devenues plus complexes et diversifiées, comme en témoigne la découverte de divers types d'outils en pierre.
Les chercheurs pensent que l'évolution biologique et culturelle dépendra probablement l'une de l'autre.
«Il est probable que les premières formes de langage humain se soient également développées au cours de cette période», a déclaré Ponce de León.
Selon l'équipe, les fossiles trouvés sur l'île de Java, qui fait aujourd'hui partie de l'Indonésie, prouvent que les nouvelles populations ont connu un grand succès.
Peu de temps après leur première apparition en Afrique, ils s'étaient déjà répandus en Asie du Sud-Est.
Les théories précédentes avaient peu de chose pour les soutenir en raison du manque de données fiables.
« Le problème est que les cerveaux de nos ancêtres n'ont pas été préservés sous forme de fossiles '', a déclaré Zollikofer
«Leurs structures cérébrales ne peuvent être déduites qu'à partir des impressions laissées par les plis et les sillons sur les surfaces internes des crânes fossiles.
Parce que ces empreintes varient considérablement d'un individu à l'autre, jusqu'à présent, il n'était pas possible de déterminer clairement si un fossile d'Homo particulier avait un cerveau plus semblable à un singe ou plus semblable à celui d'un humain.
En utilisant des analyses de tomodensitométrie d'une gamme de crânes fossiles, les chercheurs ont maintenant pu combler cet écart pour la première fois.
La nouvelle étude a été publiée dans la revue Science.
Université précédente de Zurich recherche révélée que les humains développent la motricité fine plus tard que les autres primates parce que nous avons un cerveau plus gros qui prend plus de temps à se développer.
Même si «un gros cerveau équivaut à une grande dextérité», les humains doivent attendre relativement plus longtemps pour développer une dextérité complète, ce qui nous permet d'attacher des lacets, de tenir un stylo ou d'utiliser des couverts.
Les humains développent leurs capacités motrices plus tard que les autres primates en raison de notre cerveau plus gros: étude 2020
Les grands singes comme ces bonobos ont de gros cerveaux comme les humains et peuvent donc apprendre une dextérité très habile
Les humains développent leur motricité fine plus tard que les autres primates, car nous avons un cerveau plus gros qui prend plus de temps à se développer, ont rapporté des biologistes suisses en juillet 2020.
Même si «un gros cerveau équivaut à une grande dextérité», les humains doivent attendre relativement plus longtemps pour développer une dextérité complète, ce qui nous permet d'attacher des lacets, de tenir un stylo ou d'utiliser des couverts.
Des chercheurs de l'Université de Zurich ont étudié plus de 30 espèces de primates différentes en sept ans.
Alors que les espèces de grands singes – y compris les homo sapiens – ont un gros cerveau et peuvent donc apprendre une dextérité très habile, ils mettent plus de temps à se développer pleinement, ont-ils constaté.
En comparaison, les tamarins ressemblant à des écureuils atteignent leur plein potentiel lorsqu'il s'agit de maîtriser les objets plus rapidement, mais n'ont pas les compétences de primates plus sophistiqués.
Bien que les humains mettent plus de temps à atteindre le sommet de notre potentiel de compétences, les biologistes affirment avoir trouvé un modèle commun entre les différentes espèces de primates.
Ils disent que les compétences motrices complexes pour manipuler la nourriture et les outils se développent à des stades distincts qui sont apparents chez presque toutes les espèces de primates.
« Ce n'est pas un hasard si nous, les humains, sommes si doués pour utiliser nos mains et utiliser des outils, nos grands cerveaux l'ont rendu possible '', a déclaré le Dr Sandra Heldstab, biologiste évolutionniste au Département d'anthropologie de l'Université de Zurich, en Suisse.
«Nos résultats montrent que le développement neuronal suit des modèles extrêmement rigides, même chez les espèces de primates qui diffèrent grandement à d'autres égards.
Suite: Les humains développent leurs capacités motrices plus tard que les autres primates
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