L`anatomie comparative des habitudes alimentaires

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L’anatomie comparative des habitudes alimentaires
Par Milton R. Mills, M.D.
Les humains sont le plus souvent décrits comme “omnivores”. Cette classification est basée
sur “l’observation” que les humains mangent généralement une variété d’aliments d’origine végétale et
animale. Cependant, la culture, les coutumes et l’éducation sont des variables déconcertantes quand on
regarde les habitudes alimentaires des humains. Alors que la plupart des humains sont clairement omnivores
de manière “comportementale”, la question se pose de savoir si les humains sont anatomiquement adaptés à
un régime qui contient des produits d’origine animale et végétale.
Une meilleure technique, plus objective, est de regarder l’anatomie et la physiologie humaine.
Les mammifères sont anatomiquement et physiologiquement adaptés à procurer et consommer un certain
type de régime. (C’est une pratique courante, lorsque l’on étudie les fossiles de mammifères éteints,
d’examiner les caractéristiques anatomiques pour déduire le régime alimentaire probable de l’animal). C’est
pourquoi nous pouvons étudier les mammifères carnivores, herbivores (qui mangent des plantes) et
omnivores pour savoir quelles caractéristiques anatomiques et physiologiques sont associées avec chaque
type de régime alimentaire. Puis, nous pouvons étudier l’anatomie et la physiologie humaines pour savoir à
quel groupe nous appartenons.
Cavité buccale
Les carnivores ont une grande ouverture buccale par rapport à la taille de leur tête. Cela leur
donne des avantages évidents pour développer les forces associées avec le fait d’attraper, de tuer et de
démembrer leur proie. La musculature faciale est réduite puisque ces muscles entraveraient une large cavité,
et ils ne jouent aucune part dans la préparation de la nature pour avaler chez l’animal. Chez tous les
mammifères carnivores, l’articulation de la mâchoire est une simple articulation charnière à la même
hauteur que les dents. Ce type d’articulation est extrêmement stable et agit comme point de pivot pour le
« bras de levier » formé par les mâchoires inférieure et supérieure. Le muscle principal utilisé pour opérer la
mâchoire chez les carnivores est le muscle temporal. Ce muscle est tellement massif chez les carnivores
qu’il est responsable pour la majorité de la masse sur les côtés de la tête (quand vous caressez la tête d’un
chien, vous caressez ses muscles temporaux). « L’angle » de la mandibule (mâchoire inférieure) chez les
carnivores est petite car les muscles (masséter et ptérygoïdes) qui y sont attachés sont d’importance mineure
pour ces animaux. La mâchoire inférieure des carnivores ne peut pas avancer, et a un mouvement sur le côté
très limité. Quand la mâchoire d’un carnivore se ferme, les molaires en forme de lames glissent l’une sur
l’autre pour donner un mouvement de cisaillement qui est très efficace pour dépouiller l’os de sa viande.
Les dents d’un carnivore sont discrètement espacées pour ne pas piéger de débris filandreux. Les incisives
sont courtes, pointues, comme des lames et sont utilisées pour attraper et déchirer. Les canines sont
grandement allongées et comme des dagues pour poignarder, déchirer et tuer la proie. Les molaires
(carnassières) sont plates et triangulaires avec des bords édentés telles qu’elles fonctionnent comme des
lames en dents de scie. Grâce à l’articulation charnière, quand un carnivore ferme sa mâchoire, les dents à
l’intérieur des joues peuvent bouger d’avant en arrière pour donner un mouvement de découpe nette, comme
les lames d’une paire de cisailles.

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La salive des animaux carnivores ne contient pas d’enzymes digestives. Quand il mange, un
mammifère carnivore se gave rapidement et ne mâche pas sa nourriture. Puisque les protéolytiques
(protéine digestive) ne peuvent pas être libérées dans la bouche à cause du danger d’autodigestion
(abîmer la cavité buccale), les carnivores n’ont pas besoin de mélanger leur nourriture avec la salive ;
ils mordent simplement dans de gros morceaux de viande et les avalent entièrement.
D’après la théorie de l’évolution, les caractéristiques anatomiques liées à un régime
herbivore représentent une condition plus évoluée que celle d’un régime carnivore. Les mammifères
herbivores ont une musculature faciale bien développée, des lèvres charnues, une ouverture de la cavité
buccale relativement petite et une langue épaisse et musclée. Les lèvres aident le mouvement de la
nourriture dans la bouche et, avec les muscles faciaux (joue) et la langue, assistent à la mastication de
la nourriture. Chez les herbivores, la mâchoire a bougé pour une position au dessus des dents. Bien que
ce type d’articulation soit moins stable que l’articulation charnière des carnivores, elle est bien plus
mobile et permet les mouvements complexes de la mâchoire nécessaires à la mastication des
nourritures végétales. De plus, ce genre d’articulation permet aux dents inférieures et supérieures des
joues de se regrouper suivant la longueur de la mâchoire plus ou moins d’un seul coup pour former des
plateformes de broyage. (Ce genre d’articulation est tellement important pour un animal herbivore, que
l’on pense qu’il a évolué au moins 15 fois chez des espèces mammifères herbivores variées). L’angle
de la mandibule est plus étendu pour offrir une large zone d’attachement pour les muscles masséter et
ptérygoïdes (ceux-ci sont des muscles majeurs pour mâcher chez les animaux herbivores) bien
développés. Le muscle temporal est petit et de faible importance. Les muscles masséter et ptérygoïdes
maintiennent la mandibule dans une configuration d’écharpe et balancent la mâchoire d’un côté à
l’autre. En conséquence, la mâchoire inférieure des mammifères herbivores a un mouvement de côté
prononcé quand ils mangent. Ce mouvement latéral est nécessaire pour le mouvement de broyage de la
mastication.
La dentition des herbivores est plutôt variée en fonction du type de végétation auquel
une espèce en particulier est habituée à manger. Bien que ces animaux soient différents en ce qui
concerne le type et le nombre de dents qu’ils possèdent, les différents types de dents qui sont présents
ont des caractéristiques structurelles communes. Les incisives sont larges, plates et comme des lames.
Les canines peuvent être petites comme chez les chevaux, proéminentes comme chez les
hippopotames, les cochons et certains primates (elles sont considérées comme un moyen de défense),
ou complètement absentes. Les molaires, en général, sont carrées et plates sur le dessus pour offrir une
surface de broyage. Les molaires ne peuvent pas glisser par dessus l’autre verticalement dans un
mouvement de cisaillement, mais elles peuvent glisser l’une sur l’autre horizontalement pour écraser et
broyer. Les caractéristiques de la surface des molaires varient selon le type de végétal que l’animal
mange. Les dents des animaux herbivores sont serrées pour que les incisives forment un mécanisme de
coupage/morsure, et que les molaires supérieures et inférieures forment de larges plateformes pour
écraser et broyer. La cavité buccale « murée » a beaucoup d’espace potentiel utilisé pendant le repas.
Ces animaux mâchent leurs aliments prudemment et méthodiquement, poussant leur
nourriture d’avant en arrière vers les dents de broyage avec la langue et les muscles des joues. Ce
processus est nécessaire pour couper mécaniquement les murs cellulaires et libérer les contenus
intracellulaires digestibles et assurer le mixage complet de ce contenu avec leur salive. C’est important
parce que la salive des mammifères herbivores contient souvent des enzymes de digestion de
carbohydrates qui commencent à broyer les molécules alimentaires alors que la nourriture est toujours
dans la bouche.

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Estomac et petit intestin
D’énormes différences entre carnivores et herbivores sont présentes dans ces organes.
Les carnivores ont un estomac vaste et simple (à chambre unique). Le volume de l’estomac d’un
carnivore représente 60-70% de la capacité totale du système digestif. Parce que la viande est
relativement facilement digérée, leur petit intestin (où l’absorption des molécules alimentaires prend
place) est court ; environ 5 ou 7 fois la longueur du corps. Puisque ces animaux n’attrapent une proie
qu’environ une fois par semaine, un volume d’estomac large est avantageux parce qu’il permet aux
animaux de se gaver rapidement quand ils mangent, prenant autant de viande que possible au même
moment, qui peut être digérée plus tard pendant le repos. De plus, la capacité de l’estomac du carnivore
à sécréter de l’acide hydrochlorique est exceptionnelle. Les carnivores sont capables de garder leur pH
gastrique bas, autour de 1-2 même avec de la nourriture présente. Cela est nécessaire pour faciliter la
décomposition des protéines et pour tuer l’abondante dangereuse bactérie souvent trouvée dans la
nourriture à chair en décomposition.
A cause de la difficulté relative avec laquelle différents types de nourriture végétale
sont décomposés (à cause de larges quantités de fibres non digérables), les herbivores ont des trippes
bien plus longues et dans certains cas, bien plus élaborées que les carnivores. Les animaux herbivores
qui consomment des plantes contenant une haute proportion de cellulose doivent « fermenter » (digérer
par action d’une enzyme bactériale) leur nourriture pour obtenir sa valeur nutritionnelle. Ils sont
qualifiés de « ruminants » (fermenteurs pré-intestin) ou fermenteurs post-intestin. Les ruminants sont
les animaux herbivores avec le fameux estomac à plusieurs chambres. Les animaux herbivores qui
mangent un régime de végétation relativement molle n’ont pas besoin d’un estomac à plusieurs
chambres. Ils ont typiquement un estomac simple, et un long petit intestin. Ces animaux fermentent les
portions fibreuses difficiles à digérer de leur régime dans leurs colons. Plusieurs de ces herbivores
augmentent la sophistication et l’efficacité de leur appareil digestif en ayant des enzymes digérant les
hydrates de carbone dans leur salive. Un processus de fermentation à estomac multiple chez un animal
qui consomme un régime de végétation mole et pulpeuse serait un gâchis énergétique. Les nutriments
et les calories seraient consommés par la bactérie et la protéine fermenteuses avant d’arriver au petit
intestin pour absorption. Le petit intestin des animaux herbivores a tendance à être très long (plus long
que 10 fois la longueur du corps) pour offrir le temps et l’espace adéquates à l’absorption des
nutriments.
Colon
Le gros intestin (colon) des carnivores est simple et très petit, puisque ses seules
attributions sont d’absorber le sel et l’eau. Il fait à peu près le même diamètre que le petit intestin et,
conséquemment, à une capacité limitée à fonctionner comme un réservoir. Le colon est petit et non-
poché. Le muscle est distribué tout autour du col, donnant au colon une apparence cylindrique
régulière. Bien qu’une population bactérienne soit présente dans le colon des carnivores, son action est
seulement putréfactive. Chez les herbivores, le gros intestin a tendance à être un organe hautement
spécialisé, impliqué dans l’absorption de l’eau et d’électrolytes, dans la production et l’absorption de
vitamines et/ou dans la fermentation de plantes fibreuses. Le colon des herbivores est généralement
plus grand que leur petit intestin et relativement long. Chez certains mammifères herbivores, le colon a
une apparence pochée due à la configuration des fibres musculaires dans le mur intestinal. De plus,
chez certains herbivores, le caecum (première section du colon) est plutôt large et est un site de
fermentation principal ou accessoire.

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Qu’en est-il des omnivores?
On s’attendrait à ce qu’un omnivore ait des caractéristiques anatomiques qui l’équipent
pour manger des aliments végétaux et animaux. D’après la théorie de l’évolution, la structure digestive
des carnivores est plus primitive que celle des herbivores. Ainsi, on pourrait s’attendre à ce qu’un
omnivore soit un carnivore montrant des adaptations gastro-intestinales à un régime herbivore.
C’est exactement la situation que l’on trouve chez l’ours, le raton laveur et certains
membres des canidés. (Cette discussion sera limitée aux ours parce qu’ils sont, en général,
représentatifs de l’anatomie des omnivores). Les ours sont classés comme carnivores mais sont
anatomiquement des omnivores classiques. Bien qu’ils mangent de la nourriture d’origine animale, les
ours sont principalement herbivores avec 70-80% de leur régime composé de nourriture végétale.
(L’exception ici est l’ours polaire qui vit dans l’arctique gelé et pauvre en végétation, et se nourrit
principalement de graisse de phoque.) Les ours ne peuvent pas digérer correctement la végétation
fibreuse, c’est pourquoi ils sont très sélectifs sur leur nourriture. Leur régime est dominé
principalement par des plantes grasses, des tubercules et des baies. Beaucoup de scientifiques pensent
que la raison pour laquelle les ours hibernent est parce que leur nourriture principale (plantes grasses)
n’est pas disponible dans les hivers froids du Nord. (De manière intéressante, les ours polaires
hibernent en été quand les phoques ne sont pas disponibles).
De manière générale, les ours ont des caractéristiques anatomiques consistantes avec un
régime carnivore. L’articulation de la mâchoire chez les ours est à la même hauteur que les molaires.
Le muscle temporal est massif, et l’angle de la mandibule est petit correspondant au rôle limité que la
ptérygoïde et le masséter jouent dans l’opération de la mâchoire. Le petit intestin est court (moins de 5
fois la longue du corps) comme celui des pures carnivores, et le colon est simple, régulier et court.
L’adaptation principale à un régime herbivore chez les ours (et autres omnivores « anatomiques ») est
la modification de leur dentition. Les ours gardent les incisives en pointe, les larges canines et les
prémolaires à cisaillement ; mais les molaires sont devenues carrées avec des cuspides arrondies pour
écraser et broyer. Les ours n’ont pas, cependant, adopté les ongles plats, émoussés des herbivores et ont
gardé les griffes longues et pointues du carnivore.
Un animal qui capture, tue et mange des proies doit avoir l’équipement physique qui
rend la prédation pratique et efficace. Puisque les ours incluent des quantités non négligeables de
viande dans leur régime, ils doivent garder les caractéristiques anatomiques qui leur permettent de
capturer et de tuer leurs animaux de proie. C’est pourquoi les ours ont une structure, une musculature et
une dentition de mâchoire qui leur permet de développer et appliquer les forces nécessaires pour tuer et
démembrer des proies, même si la majorité de leur régime est composé de nourriture végétale. Bien
qu’une articulation de mâchoire de style herbivore (au dessus des dents) soit bien plus efficace pour
écraser et broyer, c’est une articulation bien plus faible que l’articulation charnière des carnivores.
L’articulation de mâchoire de type herbivore est relativement facile à désarticuler et ne tiendrait pas
bien sous la pression nécessaire à maîtriser une proie se débattant et/ou à écraser des os (et ne donnerait
pas non plus la large ouverture buccale nécessaire aux carnivores). Dans la vie sauvage, un animal avec
une mâchoire désarticulée mourrait vite de faim ou serait mangé par autre chose, et subirait, donc, une
sélection négative. Une certaine espèce ne peut pas adopter une articulation plus faible mais plus
mobile et efficace de type herbivore avant qu’elle n’ait choisi un régime essentiellement végétal ou elle
risque une désarticulation de la mâchoire, la mort et de manière définitive, l’extinction.

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Qu’en est-il de moi?
Le système gastro-intestinal humain présente des modifications anatomiques
consistantes avec un régime herbivore. Les humains ont des lèvres musclées et une petite cavité orale.
Plusieurs de ce que nous appelons les « muscles d’expression » sont en fait des muscles utilisés pour
mâcher. La langue musclée et agile essentielle pour manger, s’est adaptée pour être utilisé à la parole et
autres choses. L’articulation de la mandibule est aplatie par une plaque cartilagineuse et est localisée
bien au dessus du niveau des dents. Le muscle temporal est réduit. La « mâchoire carrée » des hommes
adultes représente le processus angulaire étendu de la mandibule et du large groupe musculaire
masséter/ptérygoïde. La mandibule humaine peut se déplacer vers l’avant pour faire agir les incisives et
d’un côté à l’autre pour écraser et broyer.
Les dents humaines sont aussi similaires à celles trouvées chez d’autres herbivores avec
l’exception des canines (les canines de certains singes sont allongées et on pense qu’elles sont utilisées
comme système de défense). Nos dents sont plutôt grosses et généralement collées les unes contre les
autres. Les incisives sont plates et en forme de lames, utiles pour éplucher, couper et mordre des
matériaux relativement mous. Les canines ne sont ni dentées ni coniques, mais sont aplaties, émoussées
et petites et fonctionnent comme les incisives. Les prémolaires et les molaires sont plutôt carrées,
aplaties et nodulaires, utilisées pour écraser, broyer et mâcher des aliments mous.
La salive humaine contient l’enzyme digestives de carbohydrates : l’amylase salivaire.
Cette enzyme est responsable pour la majorité de la digestion d’amidon. L’œsophage est étroit et
adapté à des boules petites et moles de nourriture complètement mâchée. Manger rapidement, tenter
d’avaler une grosse quantité de nourriture ou avaler de la nourriture fibreuse et/ou mal mastiquée (la
viande est le coupable le plus fréquent) implique souvent l’étouffement chez les humains.
L’estomac humain est fait d’une seule chambre, mais seulement modérément acide.
(Cliniquement, une personne présentant un pH gastrique inférieur à 4-5 est une cause d’inquiétude). Le
volume de l’estomac représente environ 21-27% du volume total du système digestif humain.
L’estomac sert de chambre de mixage et de stockage, mixant et liquéfiant la nourriture ingérée et
régulant son entrée dans le petit intestin. Le petit intestin humain est long, avec une moyenne de 10 à
11 fois la taille corporelle. (Notre petit intestin a une longueur moyenne de 6,70 à 9,14 mètres. La taille
corporelle humaine est mesurée du haut de la tête jusqu’à la fin de la colonne vertébrale et a une
moyenne de 0,6 à 0,9 mètres en longueur chez des individus normaux).
Le colon humain présent une structure pochée particulière aux herbivores. Le gros
intestin gonflable est plus large en section transversale que le petit intestin, et est relativement long. Le
colon humain est responsable pour l’absorption d’eau et électrolytes et l’absorption et production de
vitamines.
Il y a aussi une fermentation bactériale extensive des nourritures à base de plantes
fibreuses, avec la production et l’absorption de grandes quantités d’énergie alimentaire (acides gras à
chaine courte polyvalents) en fonction de la quantité de fibres dans le régime. L’ampleur avec laquelle
la fermentation et l’absorption de métabolites prennent place dans le colon humain vient à peine de
commencer à être étudiée.
En conclusion, nous pouvons voir que les êtres humains ont la structure gastro-
intestinale d’un herbivore « engagé ». La race humaine n’a pas les caractéristiques mixées que l’on
s’attendrait à trouver chez les omnivores anatomiques tels que les ours et les ratons laveurs. Ainsi, en
comparant la structure gastro-intestinale des humains à celle des carnivores, herbivores et omnivores,
on peut conclure que le système digestif humain est conçu pour un régime purement végétal.