L'évolution de l'Homme ! PLAN 1 L’histoire évolutive des Primates A) L’origine des Primates caractéristiques (souvent perdues ou dérivées) : museau réduit, remplacement des griffes par des ongles, membres préhensiles, etc. des Mammifères placentaires fossiles connus les plus anciens : -65 à -50 Ma fossiles aux morphologies très différentes de l’Homme et des Primates actuels B) La diversification des Primates diversité des fossiles plus grande que la diversité des espèces actuelles évolution buissonnante C) La place de l’Homme dans l’évolution des Primates Homme = Homo sapiens Grand singe (= Hominidé), au même titre que les Orang-outangs, les Gorilles et les Chimpanzés Transition : les Primates sont un groupe de Mammifères dont l’évolution a débuté à la fin du Crétacé. L’Homme se place au sein d’une histoire évolutive buissonnante mal représentée par la faible diversité des espèces actuelles. 2 L’histoire de la lignée humaine : une évolution buissonnante A) La parenté Homme - Chimpanzé A) La parenté Homme - Chimpanzé caractéristiques morphologiques des Grands singes : absence de queue, présence d’un nez à la place du museau, bipédie possible, etc. proximité caryotypique génomes similaires à près de 99 % dernier ancêtre commun avec les chimpanzés daté à -7 Ma B) La diversification de la lignée humaine depuis la divergence avec la lignée ayant donnée les chimpanzés actuels quelques fossiles « emblématiques » : Lucy (Australopithecus afarensis, -3 Ma), Toumaï (Sahelentropus tchadensis, -7 Ma, véritable homininé ?), etc. évolution buissonnante : dizaine d’espèces répertoriées et ayant pu vivre au même moment difficultés à différencier les fossiles trouvés en plusieurs espèces bien distinctes nombreuses hypothèses sur les liens de parenté entre ces espèces C) Les origines du genre Homo caractéristiques : taille importante du cerveau, petites canines, langage ? plus ancien fossile connu daté à -2,5 Ma (Homo habilis) hypothèses nombreuses sur le genre qui est le plus proche d’Homo Homo sapiens est originaire d’Afrique Transition : de même que pour les Primates, l’histoire évolutive d’Homo sapiens est marquée par une diversité passée d’espèces bien plus importante que celle actuelle. Bien que sa parenté avec les chimpanzés soit avérée, de nombreuses incertitudes persistent sur ses ancêtres les plus proches. Ce qui pose aussi des questions sur les mécanismes évolutifs en jeu. 3 Les mécanismes évolutifs à l’origine d’Homo sapiens A) Les caractéristiques du phénotype humain, un produit de son développement caractéristiques phénotypiques : cerveau volumineux, petites canines, locomotion humaine, etc. développement complet plus long que les autres Grands singes acquisition de sa morphologie au cours des développements embryonnaire et postnatal B) Les mécanismes génétiques ex. : augmentation possible de la durée d’expression du gène ASPM (par rapport au chimpanzé) contrôlant la taille du cerveau chez l’Homme action des gènes du développement (cf. chapitre 2) modification de la chronologie de leur expression : hétérochronie chez l’Homme par rapport au Chimpanzé C) Les mécanismes non génétiques interaction entre environnement et génome dans l’expression du phénotype importance des interactions sociales, de la transmission des comportements, de la culture, etc. : processus aussi présents chez le Chimpanzé ! Bilan : Homo sapiens est une espèce dont les principales différences avec son plus proche cousin le Chimpanzé proviennent de différences de développement. D’autres facteurs importants entre en jeu : la culture, les interactions sociales, etc. Ces mécanismes montrent que le phénotype dépend du génotype et de l’environnement. L'évolution de l'Homme ! SCHÉMAS Évolution des Grands singes L’arbre évolutif des Grands singes fait apparaître unehistoire évolutive buissonnante quand on place leurs différents fossiles. C’est particulièrement visible dans la lignée humaine où de nombreux fossiles ont été datés et placés approximativement selon leurs liens de parenté. Différences développementales entre Chimpanzé et Homme L’Homme et le Chimpanzé possèdent de nombreuses différences morphologiques. Ces différences s’expliquent principalement par des différences développementales. Il y a ainsi une hétérochronie du développement chez l’Homme par rapport au Chimpanzé : l’Homme garde des caractères juvéniles plus longtemps que son proche parent le Chimpanzé. L'évolution de l'Homme ! MÉTHODOLOGIE Construction d’un arbre phylogénétique Construire le tableau 1 Mets : les espèces en colonne ; les caractères en ligne. Polariser les caractères 2 Si ce n’est pas déjà dit dans l'énoncé, choisis pour chaque caractère : l’état ancestral = 0 ; ou dérivé = 1. En pratique, sers toi d’une espèce externe dont tous les caractères sont supposés ancestraux. Ordonner le tableau 3 1. Place les états dérivés et ancestraux de chaque caractère. 2. Ré-arrange les espèces pour que celle qui a le moins de caractères dérivés soit sur la gauche. Relier les espèces entre elles sur l’arbre 4 1. Place les espèces en colonne de la même manière que tu l'as fait dans le tableau. 2. Relie les espèces entre elles en allant de la droite vers la gauche. L'évolution de l'Homme ! SCIENCE ET HOMME Une vision scientifiquement fausse de l'évolution de l'Homme Une représentation erronée de l’évolution humaine Cette représentation figure l’Homme comme le dernier maillon d’une chaîne allant d’un singe (un chimpanzé ?) vers l’Homme moderne bipède. L’Homme et la théorie de l’évolution L’Homme a longtemps été placé au-dessus des autres espèces, et même à part. Une fois que la théorie de l’évolution de Darwin a été avérée et comprise, des représentations trompeuses ont commencé à se répandre. Le progrès : une notion invalide Pourtant, le progrès (notion véhiculée par cette image) n’est pas un concept évolutif, pas plus que l’histoire évolutive de l’Homme ne semble avoir été linéaire. Une évolution buissonnante Les nombreux fossiles d’espèces retrouvés plaident pour une évolution buissonnante à partir de laquelle une direction évolutive privilégiée ne semble pas émerger. L'évolution de l'Homme ! DÉFINITIONS Arbre phylogénétique (= de parenté) Représentation schématique des relations de parenté entre différentes espèces. Ces relations de parenté sont établies à partir de caractères homologues donc dérivés d’un ancêtre commun. Bipédie Type de déplacement terrestre basé sur les deux membres postérieurs uniquement. Dernier ancêtre commun (DAC) Hypothétique ancêtre entre deux espèces que l’on place au moment de la divergence (= spéciation) entre ces deux espèces. Dans un arbre phylogénétique, il est visble au niveau d’un nœud, donc à l’intersection entre deux branches. Évolution buissonnante Histoire évolutive durant laquelle les espèces ne ce sont pas succédées les unes après les autres, mais ont souvent vécu au même moment. L’arbre phylogénétique correspondant ressemble à un buisson aux nombreuses branches de tailles différentes. Évolution linéaire Succession d’espèces avec souvent l’idée d’un progrès, d’une amélioration vers une forme parfaite. Ce concept n’est pas valide en biologie évolutive. Grands singes = Hominidés Cette famille de Primates comprend comme espèces actuelles les Orang-outangs, les Gorilles, les Chimpanzés et l’Homme. Lignée humaine = Homininés Ensemble des espèces qui se sont diversifiées après la divergence avec la lignée des Chimpanzés. Primates Mammifères placentaires caractérisés par le remplacement des griffes par des ongles, la réduction du museau, les membres préhensiles, etc. Ces caractéristiques peuvent être perdues ou dérivées chez certains groupes de Primates.