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Bipédie

Trace de bipédie chez les mammifères

   Catégorie : évolution
Mise à jour 01 juin 2013

La majorité des mammifères terrestres se déplacent naturellement à quatre pattes depuis des millions d'années. Les mammifères apparaissent à la même époque que les dinosaures, au cours du Trias, période qui s'étend de -199,6 à -251 millions d'années.
Les premiers primates (Purgatorius) sont apparus, il y a environ 70 millions d'années. Les premiers fossiles, attribués à Orrorin Tugenensis, le « premier hominidé bipède », datent de 6 millions d'années et ses fossiles montrent un squelette explicite sur ses aptitudes à la marche avec un fémur très long et une tête de fémur épaisse.
Un ensemble de fossiles découverts au Kenya en 1995, nous dévoile la première lignée de vrais bipèdes, les Australopithecus anamensis qui vivaient il y a environ 4,5 millions d'années. Homo habilis (-2,5 à -1,8 million d’années), Homo ergaster (-1,8 à 1 million d'années) et toutes les lignées d'hominidés jusqu'à nous Homo sapiens (-200 000 ans) ont développé la bipédie. Mais l'homme n'est pas le seul à utiliser la bipédie comme moyen de locomotion.

 

Les chimpanzés, les bonobos, les gorilles, les singes capucin, les orangs outans, les ours, les suricates, les kangourous et bien d'autres encore se déplacent régulièrement sur leurs pattes arrières. Tous les oiseaux sont bipèdes comme leurs ancêtres les dinosaures, cependant chez les hominidés cette aptitude a été sélectionnée pour devenir chez l'homme l'unique moyen de locomotion.
Déjà, il y a 3,6 millions d'années les hominidés marchaient presque comme les hommes, bien redressés sur leurs jambes. Pour analyser ces traces (photo ci-contre), les chercheurs ont comparé les traces d'humains qui se déplacent sur du sable dans différentes positions, de la posture bien droite aux postures courbées, genoux fléchis comme les singes. « ... à notre grande surprise, les empreintes de Laetoli tombent complètement dans la gamme normale d'empreintes de l'homme moderne ». David Raichlen (Université de l'Arizona, département d'anthropologie).
Mais les conclusions de cette étude ne sont pas admises par l'ensemble de la communauté scientifique.

 Trace de pas en Tanzanie, la bipédie des hominidés

Image : Ces précieuses traces de pas, attribués à l'espèce Australopithecus afarensis, ont été « imprimés » en Tanzanie, dans des cendres volcaniques, il y a 3,6 millions d'années. Ces traces sont les plus anciennes traces directes de bipédie chez les hominidés. 

La bipédie et la thèse de la savane

    

Pourquoi l'homme est-il devenu bipède ?
Cette question hante les anthropologues et les paléoanthropologues, de nombreuses théories ont été avancées. Les fossiles ne nous renseignent pas vraiment, c'est pour cela que la réponse à cette question reste très controversée et certainement très complexe. La thèse de la savane émise en 1925, est pour l'instant la plus répandue au sein de la communauté scientifique.
L’homme se serait dressé sur ses pattes arrières afin de voir au dessus des hautes herbes et surveiller ainsi ses prédateurs dans la savane. Le changement de l'environnement serait donc à l'origine de cette évolution, les australopithèques auraient migré de la forêt à la savane. Mais cette théorie classique est peut-être erronée car des scientifiques ont prouvé que des zones désertiques existaient déjà, bien avant la transition vers la savane (région semi-désertique) et des régions fortement boisées ont perduré longtemps après.

 

« Alors que des habitats ouverts prédominaient pour les créatures que certains considèrent comme les plus anciens bipèdes, un bipède plus récent, l'australopithèque, s'est développé dans des habitats boisés ». Craig Feibel, docteur en géologie de l'université américaine de l'Utah, il  a mené des recherches dans le contexte environnemental de l'évolution humaine.
En d'autres termes, Les hominidés n'utilisaient plus la quadrupédie, ni la brachiation, ni la suspension arboricole dans ses déplacements  malgré la présence d'arbres, mais développaient la bipédie.

Image : Une femelle Suricate surveillant au loin, la venue de ses prédateurs. Les suricates sont des mammifères carnivores de la famille des mangoustes, qui vivent dans le sud de l'Afrique.

 Suricates sur pattes arrières

La bipédie et la libération de la main

    

L'homme se serait redressé pour porter davantage de nourriture dans ses mains, une théorie suggérée par Gordon Hewes en 1961. Le transport de la viande « sur des distances considérables » aurait été le facteur clé de la bipédie. Les observations réalisées sur des chimpanzés, par des chercheurs américains, anglais, japonais et portugais indiquent que les mains libres auraient servi principalement à porter de la nourriture, la quadrupédie étant extrêmement inefficace.
Décrit dans Current Biology, les scientifiques ont mis au point des tests au cours desquels les cobayes devaient aller chercher des aliments divers, des drupes de palmier à huile d’Afrique (Elaeis guineensis) et des fruits du noisetier d’Afrique (Coula edulis).
Lorsque le choix de nourriture est grand, les chimpanzés adoptent quatre fois plus la bipédie, que dans les expériences où seuls les fruits de palmier sont proposés. Pour porter un maximum de fruits, un chimpanzé adopte la bipédie. © Carvalho et al. 2012.
Mais à la moindre alerte, ils s'enfuient à quatre pattes.

 

Chez eux la quadrupédie étant plus efficace.
Une autre hypothèse très proche de celle selon laquelle nos ancêtres seraient passés à la bipédie afin de transporter de la nourriture, est celle qui avance que l'homme se serait redressé pour libérer ses mains afin d'utiliser des outils.
Une autre théorie a été défendue en 2003 par le zoologue américain Jonathan Kingdon, la théorie de l'alimentation en position accroupie. Une préadaptation à la bipédie serait principalement liée à la facilité de s'alimenter en position accroupie (ramassage d'insectes, de vers ou autres). 
Cet artiste peintre et écrivain a surtout expliqué l'importance des mains dans l'évolution des hominidés, ce qui n'est pas étonnant pour un peintre et écrivain. Jonathan Kingdon est né en Tanzanie et a vécu et travaillé en Afrique de l'Est.

 Bonobo portant de la nourriture

La bipédie pour sortir la tête de l'eau

    

Carsten Niemitz, anatomiste allemand, éthologue, et biologiste évolutionniste, a développé une théorie de l'évolution de la posture humaine. Les hominidés se seraient mis à marcher debout, en vivant au bord des rivages. D'après ce professeur la bipédie serait apparue chez les singes qui vivaient au bord de l'eau. L'homme se serait redressé au bord des rivages où la nourriture était abondante. Il y a quelques millions d'années en Afrique, il y avait encore des lacs immenses à la place des déserts d'aujourd'hui. En s'appuyant sur des études sur la perte de chaleur du corps humain par rapport au primates arboricoles, la forme des os, le bien être de l'homme au bord de l'eau et d'autres indices, il conclu que les hominidés se sont adaptés à une vie au bord de l'eau. Il donne en exemple que leurs corps se seraient adaptés car la perte de chaleur est principalement chez l'homme faite par la tête et le haut du corps, le bassin et les jambes sont isolés par une couche adipeuse, comme si le corps avait fait en sorte de perdre le moins possible de chaleur en marchant dans l'eau.
Les singes vont rarement dans l'eau et la chaleur est évacuée par la tête mais aussi par les membres qui ont peu de tissu adipeux.

 

Cette couche isolante peut être une adaptation à la marche dans l'eau. La nourriture des forêts tropicales devenue rare par moment, l'homme se serait rabattu sur la consommation de poissons piégés lors des montées et descentes des eaux des lacs au cours des changements climatiques. Les chercheurs qui fouillent depuis plus de trente ans en Afrique orientale se demandent depuis longtemps pourquoi, à proximité des restes d'hommes préhistoriques, on trouve toujours des os d'animaux qui vivent dans l'eau, comme des crocodiles ou des hippopotames.
La découverte d'Orrorin, considérée jusqu'en 2002 comme le premier hominidé bipède, indiquait un séjour dans un milieu humide. Autant d'indices, pour le biologiste Carsten Niemitz, qui expliquent que l'homme bipède et debout, n'est pas né dans la savane comme on l'admet généralement, mais au bord de l'eau.

Image : Actuellement on trouve deux primates montrant une tendance plus marquée que les autres à marcher debout dans les marais à mangroves de Bornéo, le bonobo et le proboscis, qui habitent une forêt inondée.

 

Bonobo et la bipédie

L'énigme de la bipédie restera inexpliquée

    

L'énigme est loin d'être résolue car pendant 200 millions d'années les mammifères terrestres se sont déplacés à quatre pattes avec bonheur. C'est probablement, il y a  8 à 10 millions d’années, que les grands singes et les hommes se séparent. L'homme pendant 8 millions d'années s'est contraint à la bipédie, étape après étape, pour en faire un atout remarquable. La fragilité des genoux, des lombaires et du col du fémur, est la trace de cette adaptation permanente. L’évolution de l’homme et de tous les êtres vivants est conditionnée depuis les origines par les contraintes environnementales et les modifications du climat. Au cours des derniers millions d'années, le climat de la Terre a oscillé entre de longues périodes (100 000 ans) de temps froid, entrecoupées par des périodes de temps plus chaud. Ces variations climatiques incessantes sélectionnent peu à peu la faune et la flore. Pour retracer le long parcours de l'évolution de l'homme sur plusieurs millions d’années, les scientifiques ne disposent que de morceaux fragmentaires d’os et de dents qui ont résistés au temps, quelques dents dans les collines Tugen au Kenya, quelques dents dans le Middle Awash en Éthiopie, une demi mandibule de grands singes sur le gisement de Nakali au Kenya...
Malgré le peu de traces, chaque découverte modifie les scénarii de l'évolution et recule la date de divergence entre les grands singes et l’homme. Parallèlement à la lignée Australopithèque, se développe la lignée humaine qui se déplace de mieux en mieux sur ses deux jambes et abandonne progressivement la vie arboricole.

 

Les ossements d'hominidés relativement rares rendent toutes théories hypothétiques. On comprend facilement la difficulté des scientifiques à récrire l'histoire de l'homme, tant la tache est immense et même impossible. C'est comme si l'on voulait reconstituer l'histoire de la civilisation moderne en Europe, à partir d'une poterie gallo-romaine et d'un briquet. C'est la raison pour laquelle, toutes ses théories sont peu convaincantes. Les thèses de la savane, du transport de la nourriture, de la vie au bord de rivage et les autres sont probablement fausses. Il est vraisemblable que cette propriété humaine, la bipédie, ne soit pas liée à un évènement mais à de multiples facteurs que nous ne connaitrons jamais. Or l'homme se tient debout car c'est un singe et pour monter et descendre des arbres ou encore se suspendre le singe a une station verticale, alors pourquoi chercher une explication à la bipédie ailleurs que dans les arbres. Il suffisait à l'hominidé de descendre tout simplement des arbres pour être bipède.
Les Suricates marchent sur leur pattes arrières pour voir loin, et surveiller la venue de ses prédateurs et pourtant ils n'ont pas adoptés ce moyen de locomotion.
Les chimpanzés adoptent provisoirement la bipédie pour porter de la nourriture ou utiliser un outil et pourtant ils n'ont pas évolué vers ce moyen de locomotion unique.
Bien sûr que l'homme est un habitant des rivages, la moitié de l'humanité vit au bord de l'eau, l'eau est un élément vital pour tous les organismes vivants.

 eau liquide sur Terre

Image : Si notre planète n'avait pas de relief, l’eau liquide recouvrirait toute sa surface, sur une épaisseur de 3 km. Apparemment, cela fait beaucoup d'eau, mais la couche de 3 km ne représente que 0,023 % du rayon de la Terre.
Cela équivaut à l'épaisseur de la peau d'une pomme par rapport à la pomme. image : NASA

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