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Interprétation des fossiles d'hominidés

 

Si l'âge d'Orrorin n'est pas remis en question, c'est sa place dans la lignée humaine qui l'est.

 

I] Interprétation du fragment de phalange et du fragment d'humérus

Il s'agit d'un fragment de phalange proximale de pouce. Cette phalange est de grande dimension: 18,8 mm de long sur 11 mm de large.

Caractéristiques de la phalange la rapprochant de celles des autres hominidés plio-pléistocènes et de l'Homme

Cette phalange présente  une dépression ventrale profonde à l'endroit où s'insère le muscle flexor digitis pollicis longus (muscle fléchisseur du pouce).

Elle présente une tubérosité apicale en forme de fer à cheval fortement développée. Cette tubérosité apicale qui fait saillie proximalement est un caractère humain. Cette tubérosité concorde avec la possibilité d'une saisie forte avec une pression minimale.

Si on calcule le rapport largeur/longueur, on trouve un rapport de 68,18, ce qui est très proche de celui calculé pour l'Homme (=69) et éloigné de celui du chimpanzé (=62). (calculs par Stern et Susman 1983)

Caractéristiques de la phalange différant de celles des autres hominidés plio-pléistocènes

Cette phalange est plus élancée que celles des autres hominidés plio-pléistocènes. La partie proximale de la phalange est similaire mais l'extrémité distale diffère, elle est plus robuste.

Caractéristiques du fragment d'Humérus

Seule la diaphyse de cette extrémité distale humérale est conservée. Elle présente un aplatissement latéral fort et une crête latérale brachioradiale très rectiligne, ces caractéristiques la rapprochent des grands singes africains et d'Australopithécus afarensis (Hadar et Maka).

 Orrorin, bon grimpeur

Lorsqu'on s'intéresse à l'anatomie du pouce chez les hominidés plio-pléistocènes, on cherche à connaître leur capacité à manipuler et à fabriquer des outils. Cependant, l'anatomie du pouce peut aussi révéler des informations concernant la locomotion car chez ces hominidés en effet le membre antérieur joue encore un rôle dans la locomotion. D'après la morphologie de la phalange d'Orrorin, on  peut supposer qu'il était probablement capable de fabriquer des outils, et qu'il était adapté à une saisie fine nécessaire pour équilibrer le corps dans les mouvements de grimper chez des animaux fréquemment bipèdes et différents de ceux des grands singes.

L'analyse du fragment d'humérus confirme une adaptation arboricole.

Cette aptitude à grimper est cohérente avec le milieu boisé dans lequel Orrorin évoluait.

 

 II] Interprétation des fragments de mâchoire et des dents

Les restes dentaires d'Orrorin présentent des caractères à la fois simiesques (morphologie des canines et des prémolaires), probablement hérités des grands singes du Miocène, et humains plus dérivés (absence de diastème, présence d'un tubercule distal sur la canine inférieure, morphologie des molaires).

La dentition est petite par rapport à la taille corporelle.

Les dents sont petites, leur taille est similaire à celle des chimpanzés ou des hommes actuels. Leur forme rectangulaire les rapproche d'Homo.

Les dents jugales (molaires et prémolaires) d'Orrorin sont plus petites que celles des australopithèques. Elles ont un émail épais.

mandibule orrorin lucy

A gauche le fragment de mâchoire d'Orrorin, à droite celui de Lucy (Australopithécus afarensis)

Par leur taille les molaires se rapprochent de celles d'Ardipithecus ramidus.

Les incisives et canines supérieures ainsi que la prémolaire inférieure (P4) ressemblent à celles des chimpanzés femelles.

 

III] Interprétation des fragments de fémur

En comparant les os d'Orrorin à des os de singes, d'australopithèques et d'hommes, les chercheurs en ont déduit qu'Orrorin était bipède. La bipédie semble confirmée par l'étude de la partie supérieure du fémur. Le fémur d'Orrorin présente un col allongé comme celui des hommes modernes alors que le col du fémur des grands singes est court. L'analyse des os a été réalisée par William Junger (Stony Brook University) et Brian Richmond (Georges Washington University).

 copy_of_orrorin-chimp-femora.jpg

A- Fémurs en vue postérieure (à gauche un fémur de chimpanzé, à droite celui d'Orrorin) B- Fémurs en vue antérieure
(Photographie B.Senut)

De même, la comparaison de l'épaisseur de la paroi osseuse du col du fémur rapproche le fémur d'Orrorin de celui de l'homme. Une paroi osseuse supérieure du col du fémur plus fine que celle de la paroi inférieure est un indice en faveur d'un appui répété sur les membres inférieurs.

Orrorin n'était pas un être petit puisque les mesures de son humérus et de son fémur indiquent qu'il était une fois et demie plus grand que Lucy. Orrorin mesurait probablement 1m15 à 1m20 et pesait 30 à 45 Kg.

 
IV] Séparation entre la lignée des grands singes et celle des hominidés

Des fouilles réalisées en 2001-2003 dans le miocène supérieur de la formation de Lukéino révèlent la présence de fossiles qui ne peuvent pas être attribués à Orrorin. Parmi ces fossiles, il y a des molaires dont la morphologie de la face occlusale est plus proche de celle des chimpanzés et des gorilles que de celle des australopithèques et des premiers individus du genre Homo. L'émail de ces molaires est plus fin que chez Orrorin. Cette découverte remet en question l'ancienne vision que nous avions de l'ancêtre des hominidés. Nous pensions auparavant que cet ancêtre était proche des chimpanzés en ce qui concerne le crâne et les dents, que sa bipédie avait évolué dans la savane, que la séparation avec la lignée des grands singes avait eu lieu vers -5/-6 Ma, que les australopithèques étaient à l'origine du genre Homo, que la bipédie aurait évolué à partir d'un "Knuckle Walking" et que le LCA (Last common ancestor) aurait été terrestre et semi-bipède. La nouvelle vision du LCA serait celle d'un ancêtre dont la dentition ne ressemblait pas à celle du chimpanzé, dont la bipédie aurait évolué dans la forêt, dont la séparation avec les grands singes aurait eu lieu bien avant -6Ma, les australopithèques auraient été une branche latérale qui se serait éteinte, la bipédie n'aurait pas évoluée à partir de la marche sur les phalanges; LCA aurait été arboricole et bipède.

Tous les grands singes sont quadrupèdes, mais le chimpanzé et le gorille pratiquent une quadrupédie un peu particulière, ils peuvent plier leurs doigts sur leur paume et ils marchent sur leurs articulations, le poing fermé, c'est le "knuckle walking". De récentes découvertes génétiques tendent à prouver que l'Homme et le chimpanzé sont plus étroitement apparentés l'un avec l'autre qu'ils ne le sont avec le gorille.

D'après ces découvertes le scénario de l'évolution de la locomotion ci-dessous est erroné. Cliquez sur le schéma pour le visualiser.

évolution locomotion 1

 Deux nouveaux scénarios s'accordent avec la phylogénie mais un seul semble coïncider avec les découvertes faites à Lukéino.

Evolution de la locomotion
 évolution locomotion 2 évolution locomotion 3 
Avant les découvertes de Lukéino  Après les découvertes de Lukéino

 

D'autre part, Australopithécus afarensis possède des dents assez grosses alors qu'Orrorin a des dents plus petites. Si Orrorin devait être un ancêtre des Australopithèques, il faudrait admettre la succession suivante:

Orrorin (petites dents) fleche_rouge.gif Australopithèques (grosses dents) fleche_rouge.gif Homme (petites dents)

Ces aller-retours anatomiques qui touchent à la fois le système masticateur et le système locomoteur semblent douteux et c'est pour cela qu'il semble plus probable que les Australopithèques soient une branche à part de la notre.

arbre phylogénétique orrorin 

Position phylogénétique d'Orrorin d'après B.Senut et M.Pickford

La séparation de la lignée humaine et de celle du chimpanzé aurait pu se produire il y a 13 Ma et la lignée des chimpanzés et des gorilles aurait pu se produire il y a  environ  17 à 18 Ma. En effet, Brigitte Senut et Martin Pickford ont trouvé une dent dans la formation géologique de Ngorora datée de 12,5 Ma (molaire inférieure droite ressemblant à celle d'un chimpanzé) ainsi que trois autres dents dans la formation de Lukéino datées de 5,9 Ma (deux molaires et une incisive attribuées à un pré-gorille).

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