Australopithèque

Australopithèque ( / ˌ ɒ s t r ə l ə ˈ p ɪ θ ɪ k ə s , - l oʊ - / , OS -trə-lə- PITH -i-kəs, -⁠loh- ; ou ( / ɒ s ˌ t r ə l ə p ɪ ˈ θ iː k ə s / , os- TRA -lə -pi- THEE -kəs du latin australis 'sud' et du grec ancien πίθηκος (pithekos) 'singe' ) est un genre d' hominidés primitifs qui existaient en Afrique pendant le Pliocène et le début du Pléistocène , les genres Homo (qui comprennent les humains modernes ), Paranthropus et Kenyanthropus ont évolué de certaines espèces d'Australopithecus . Australopithecus est un membre de la sous-tribu Australopithecina , qui inclut parfois également Ardipithecus , bien que le terme « australopithèque » soit parfois utilisé pour désigner uniquement les membres d' Australopithecus . Les espèces comprennent A. garhi , A. africanus , A. sediba , A. afarensis , A. anamensis , A. bahrelghazali et A. deyiremeda . Un débat existe quant à savoir si certaines espèces d'Australopithecus devraient être reclassées dans de nouveaux genres, ou si Paranthropus et Kenyanthropus sont synonymes de Australopithecus , en partie à cause de l'incohérence taxonomique.

De plus, étant donné que, par exemple, A. africanus est plus étroitement lié aux humains, ou à leurs ancêtres de l'époque, que, par exemple, A. anamensis et de nombreuses autres branches d'Australopithecus , les Australopithecus ne peuvent être consolidés dans un groupe cohérent sans inclure également le genre Homo et d'autres genres.

Le membre le plus ancien connu du genre, A. anamensis , existait en Afrique de l'Est il y a environ 4,2 millions d'années. Les fossiles d'Australopithecus se sont largement dispersés dans toute l'Afrique de l'Est et du Sud (l' A. bahrelghazali tchadien indique que le genre était beaucoup plus répandu que ne le suggère le registre fossile), avant de devenir finalement pseudo-éteint il y a 1,9 million d'années (ou il y a 1,2 à 0,6 million d'années si l'on inclut Paranthropus ). Bien qu'aucun des groupes normalement directement attribués à ce groupe n'ait survécu, Australopithecus a donné naissance à des descendants vivants, puisque le genre Homo a émergé d'une espèce d'Australopithecus à un moment donné entre 3 et 2 millions d'années.

Les australopithèques possédaient deux des trois gènes dupliqués dérivés de SRGAP2 il y a environ 3,4 et 2,4 millions d'années ( SRGAP2B et SRGAP2C ), le second ayant contribué à l'augmentation du nombre et à la migration des neurones dans le cerveau humain. Des changements significatifs au niveau de la main apparaissent pour la première fois dans les fossiles d' A. afarensis plus tardif il y a environ 3 millions d'années (doigts raccourcis par rapport au pouce et modifications des articulations entre l' index et le trapèze et le capitatum ).

Le premier spécimen d'Australopithèque , le spécimen type , a été découvert en 1924 dans une carrière de chaux par des ouvriers de Taung , en Afrique du Sud. Le spécimen a été étudié par l'anatomiste australien Raymond Dart , qui travaillait alors à l' Université du Witwatersrand à Johannesburg . Le crâne fossile provenait d'un primate bipède de trois ans (surnommé Taung Child ) qu'il avait nommé Australopithecus africanus . Le premier rapport a été publié dans Nature en février 1925. Dart s'est rendu compte que le fossile contenait un certain nombre de caractéristiques humanoïdes, et il en est donc venu à la conclusion qu'il s'agissait d'un ancêtre humain primitif. Plus tard, le paléontologue écossais Robert Broom et Dart se sont mis à la recherche d'autres spécimens d'hominidés primitifs et de plusieurs autres restes d' A. africanus provenant de divers sites. Au début, les anthropologues étaient largement hostiles à l'idée que ces découvertes ne concernaient pas des singes, bien que cela ait changé à la fin des années 1940.

En 1950, le biologiste évolutionniste Ernst Walter Mayr a déclaré que tous les singes bipèdes devraient être classés dans le genre Homo et a envisagé de renommer Australopithecus en Homo transvaalensis . Cependant, l'opinion contraire adoptée par Robinson en 1954, excluant les australopithèques de Homo , est devenue l'opinion dominante. Le premier fossile d'australopithèque découvert en Afrique de l'Est était un crâne d'A. boisei fouillé par Mary Leakey en 1959 dans la gorge d'Olduvai , en Tanzanie . Depuis lors, la famille Leakey a continué à fouiller la gorge, découvrant de nouvelles preuves de l'existence d'australopithèques, ainsi que d' Homo habilis et d'Homo erectus . La ​​communauté scientifique a mis 20 ans de plus pour accepter largement l'Australopithecus comme un membre de l'arbre généalogique humain.

En 1997, un squelette presque complet d'Australopithecus avec crâne a été découvert dans les grottes de Sterkfontein, dans le Gauteng , en Afrique du Sud. Il est désormais appelé « Little Foot » et il a environ 3,7 millions d'années. Il a été nommé Australopithecus prometheus et a depuis été placé dans A. africanus . D'autres restes fossiles découverts dans la même grotte en 2008 ont été nommés Australopithecus sediba , qui vivait il y a 1,9 million d'années. A. africanus a probablement évolué en A. sediba , qui selon certains scientifiques a peut-être évolué en H. erectus , bien que cela soit fortement contesté.

En 2003, l'écrivain espagnol Camilo José Cela Conde et le biologiste évolutionniste Francisco J. Ayala ont proposé de ressusciter le genre Praeanthropus pour abriter Orrorin , A. afarensis , A. anamensis , A. bahrelghazali et A. garhi , mais ce genre a été largement rejeté.

Avec l'émergence apparente des genres Homo , Kenyanthropus et Paranthropus dans le genre Australopithecus, la taxonomie se heurte à certaines difficultés, car le nom des espèces incorpore leur genre. Selon la cladistique , les groupes ne devraient pas rester paraphylétiques , c'est-à-dire ne pas être constitués d'un ancêtre commun et de tous ses descendants. La résolution de ce problème entraînerait des ramifications majeures dans la nomenclature de toutes les espèces descendantes. Les possibilités suggérées ont été de renommer Homo sapiens en Australopithecus sapiens (ou même Pan sapiens ), ou de déplacer certaines espèces d'Australopithecus dans de nouveaux genres.

En 2002 et de nouveau en 2007, Camilo José Cela Conde et al. ont suggéré que A. africanus soit déplacé vers Paranthropus . Sur la base de preuves craniodentaires, Strait et Grine (2004) suggèrent que A. anamensis et A. garhi devraient être assignés à de nouveaux genres. On se demande si A. bahrelghazali doit être considéré comme une simple variante occidentale d' A. afarensis plutôt qu'une espèce distincte.

A. anamensis pourrait être issu d' Ardipithecus ramidus ou être étroitement lié à celui-ci . A. anamensis présente certaines similitudes avec Ar. ramidus et Sahelanthropus .

Les australopithèques partageaient plusieurs traits avec les singes et les humains modernes et étaient répandus dans toute l'Afrique de l'Est et du Nord il y a 3,5 millions d'années (mya). La première preuve d'hominidés fondamentalement bipèdes est une piste fossile (3,6 mya) à Laetoli , en Tanzanie, qui présente une similitude remarquable avec celles des humains modernes. Les empreintes ont généralement été classées comme australopithèques, car elles sont la seule forme d'hominidés préhumains connue pour avoir existé dans cette région à cette époque.

Selon le Projet génome du chimpanzé , le dernier ancêtre commun homme-chimpanzé existait il y a environ cinq à six millions d'années, en supposant un taux de mutation constant. Cependant, les espèces d'hominidés datées d'une époque antérieure pourraient remettre en question cette hypothèse. Sahelanthropus tchadensis , communément appelé « Toumai », a environ sept millions d'années et Orrorin tugenensis a vécu il y a au moins six millions d'années. Comme on en sait peu sur eux, ils restent controversés parmi les scientifiques puisque l'horloge moléculaire chez les humains a déterminé que les humains et les chimpanzés avaient une séparation génétique au moins un million d'années plus tard. Une théorie suggère que les lignées humaines et chimpanzées ont divergé quelque peu au début, puis certaines populations se sont croisées environ un million d'années après leur divergence.

Le cerveau de la plupart des espèces d' australopithèques avait environ 35 % de la taille d'un cerveau humain moderne avec un volume endocrânien moyen de 466 cc (28,4 pouces cubes). Bien que ce soit plus que le volume endocrânien moyen des cerveaux de chimpanzés à 360 cc (22 pouces cubes) les premiers australopithèques ( A. anamensis ) semblent avoir été dans la gamme des chimpanzés, alors que certains spécimens d'australopithèques plus récents ont un volume endocrânien plus grand que celui de certains fossiles d'Homo primitifs.

La plupart des espèces d' Australopithecus étaient petites et graciles, mesurant généralement entre 1,2 et 1,4 m (3 pieds 11 pouces à 4 pieds 7 pouces). Il est possible qu'elles aient présenté un degré considérable de dimorphisme sexuel , les mâles étant plus grands que les femelles. Dans les populations modernes, les mâles sont en moyenne 15 % plus grands que les femelles, tandis que chez les Australopithecus , les mâles pourraient être jusqu'à 50 % plus grands que les femelles selon certaines estimations. Cependant, le degré de dimorphisme sexuel est débattu en raison de la nature fragmentaire des restes d'australopithecus. Un article révèle qu'A . afarensis avait un niveau de dimorphisme proche de celui des humains modernes.

Selon A. Zihlman, les proportions corporelles des australopithèques ressemblent étroitement à celles des bonobos ( Pan paniscus ), ce qui conduit le biologiste évolutionniste Jeremy Griffith à suggérer que les bonobos pourraient être phénotypiquement similaires aux australopithèques . De plus, les modèles de thermorégulation suggèrent que les australopithèques étaient entièrement couverts de poils, plus comme les chimpanzés et les bonobos, et contrairement aux humains.

Les fossiles semblent indiquer que l'australopithèque est l'ancêtre de l'Homo et des humains modernes. On a supposé autrefois qu'une grande taille du cerveau avait été un précurseur de la bipédie, mais la découverte d' australopithèques avec un petit cerveau mais une bipédie développée a bouleversé cette théorie. Néanmoins, la façon dont la bipédie est apparue pour la première fois reste un sujet de controverse. Les avantages de la bipédie étaient qu'elle laissait les mains libres pour saisir des objets (par exemple, porter de la nourriture et des jeunes) et permettait aux yeux de regarder au-dessus des hautes herbes pour d'éventuelles sources de nourriture ou des prédateurs, mais on soutient également que ces avantages n'étaient pas suffisamment importants pour provoquer l'émergence de la bipédie. Des fossiles plus anciens, tels que Orrorin tugenensis , indiquent la bipédie il y a environ six millions d'années, à l'époque de la séparation entre les humains et les chimpanzés indiquée par des études génétiques. Cela suggère que la marche debout et les jambes droites est à l'origine une adaptation à la vie dans les arbres. Des changements majeurs au niveau du bassin et des pieds avaient déjà eu lieu avant l'apparition de l'Australopithèque . On pensait autrefois que les humains descendaient d'un ancêtre marchant sur les articulations , mais cette hypothèse n'est pas bien étayée.

Les australopithèques ont trente-deux dents, comme les humains modernes. Leurs molaires étaient parallèles, comme celles des grands singes, et ils avaient un léger espace pré-canin (diastème). Leurs canines étaient plus petites, comme les humains modernes, et avec les dents moins imbriquées que chez les hominidés précédents. En fait, chez certains australopithèques, les canines ont une forme plus proche des incisives. Les molaires des australopithèques s'emboitent à peu près de la même manière que celles des humains, avec des couronnes basses et quatre cuspides basses et arrondies utilisées pour écraser. Elles ont des bords tranchants sur les crêtes. Cependant, les australopithèques ont généralement développé une dentition post-canine plus grande avec un émail plus épais. Les australopithèques en général avaient un émail épais , comme Homo , tandis que les autres grands singes ont un émail nettement plus fin. Les australopithèques robustes usaient leurs surfaces molaires à plat, contrairement aux espèces plus graciles, qui gardaient leurs crêtes.

On pense que les espèces d'australopithèques mangeaient principalement des fruits, des légumes et des tubercules, et peut-être des animaux faciles à attraper comme des petits lézards. De nombreuses recherches se sont concentrées sur une comparaison entre les espèces sud-africaines A. africanus et Paranthropus robustus . Les premières analyses de la micro-usure dentaire chez ces deux espèces ont montré que, par rapport à P. robustus , A. africanus avait moins de micro-usures et plus de rayures que de piqûres sur ses facettes d'usure molaires. Les motifs de micro-usure sur les dents jugales d' A. afarensis et d'A. anamensis indiquent qu'A . afarensis mangeait principalement des fruits et des feuilles, tandis qu'A . anamensis comprenait des herbes et des graines (en plus des fruits et des feuilles). L'épaississement de l'émail chez les australopithèques pourrait avoir été une réponse à la consommation de plus d'aliments liés au sol tels que des tubercules, des noix et des céréales contenant de la saleté granuleuse et d'autres petites particules qui useraient l'émail. Les australopithèques graciles avaient des incisives plus grandes, ce qui indique que déchirer la nourriture était important, peut-être en mangeant de la viande récupérée. Néanmoins, les motifs d'usure sur les dents suggèrent un régime alimentaire essentiellement herbivore.

En 1992, des études sur les éléments traces des rapports strontium/calcium dans des fossiles robustes d'australopithèques ont suggéré la possibilité d'une consommation animale, comme cela a été le cas en 1994 grâce à l'analyse des isotopes stables du carbone. En 2005, des os d'animaux fossiles portant des marques de boucherie datant de 2,6 millions d'années ont été découverts sur le site de Gona, en Éthiopie . Cela implique une consommation de viande par au moins une des trois espèces d'hominidés présentes à cette époque : A. africanus , A. garhi et/ou P. aethiopicus . En 2010, des fossiles d'os d'animaux découpés datant de 3,4 millions d'années ont été découverts en Éthiopie, à proximité de régions où des fossiles d'australopithèques ont été découverts.

Les australopithèques robustes ( Paranthropus ) avaient des dents jugales plus grandes que les australopithèques graciles, peut-être parce que les australopithèques robustes avaient plus de matières végétales dures et fibreuses dans leur régime alimentaire, tandis que les australopithèques graciles mangeaient plus d'aliments durs et cassants. Cependant, une telle divergence dans les adaptations de mastication pourrait plutôt avoir été une réponse à la disponibilité de nourriture de secours. En période de disette, les australopithèques robustes et graciles se sont peut-être tournés vers des aliments différents de mauvaise qualité (plantes fibreuses pour les premiers et aliments durs pour les seconds), mais en période d'abondance, ils avaient des régimes alimentaires plus variables et se chevauchant. Dans une étude préliminaire de micro-usure de 1979 sur les dents fossiles d'Australopithecus , l'anthropologue Alan Walker a émis l'hypothèse que les australopithèques robustes mangeaient principalement des fruits ( frugivorie ).

Une étude réalisée en 2018 a révélé des lésions cervicales non carieuses , causées par l'érosion acide , sur les dents d' A. africanus , probablement causées par la consommation de fruits acides.

On débat pour savoir si la main d'Australopithecus était anatomiquement capable de produire des outils en pierre. A. garhi a été associé à de grands os de mammifères portant des traces de traitement par des outils en pierre, ce qui peut indiquer une production d'outils australopithèques. Des outils en pierre datant à peu près de la même époque qu'A . garhi (environ 2,6 millions d'années) ont été découverts plus tard sur les sites voisins de Gona et de Ledi-Geraru , mais l'apparition d' Homo à Ledi-Geraru ( LD 350-1 ) jette le doute sur la paternité des australopithèques.

En 2010, des traces de coupe datant de 3,4 millions d'années sur une patte de bovidé ont été trouvées sur le site de Dikaka, qui ont d'abord été attribuées à la boucherie par A. afarensis , mais comme le fossile provenait d'une unité de grès (et a été modifié par des particules abrasives de sable et de gravier pendant le processus de fossilisation), l'attribution à la boucherie est douteuse.

En 2015, la culture Lomekwi a été découverte au lac Turkana datant de 3,3 millions d'années, peut-être attribuable à Kenyanthropus ou A. deyiremeda .

• KT-12/H1 , un fragment mandibulaire d'A. bahrelghazali , découvert en 1995 au Sahara, au Tchad
• AL 129-1 , une articulation du genou d'A. afarensis , découverte en 1973 à Hadar, en Éthiopie
• Karabo , un mâle juvénile A. sediba , découvert en Afrique du Sud
• Empreintes de pas de Laetoli , empreintes d'hominidés préservées en Tanzanie
• Lucy , squelette complet à 40 % d'une femelle A. afarensis , découvert en 1974 à Hadar, en Éthiopie
• Selam , restes d'une femelle A. afarensis âgée de trois ans , découverts à Dikika, en Éthiopie
• MRD-VP-1/1 , premier crâne d'A. anamensis découvert en 2016 à Afar, en Éthiopie.
• STS 5 (Mme Ples) , le crâne le plus complet d'un A. africanus jamais découvert en Afrique du Sud
• STS 14 , restes d'un A. africanus , découvert en 1947 à Sterkfontein, Afrique du Sud
• STS 71 , crâne d'un A. africanus , découvert en 1947 à Sterkfontein, Afrique du Sud
• Enfant de Taung , crâne d'un jeune A. africanus , découvert en 1924 à Taung, en Afrique du Sud

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  L'endroit où le premier Australopithecus boisei a été découvert en Tanzanie .
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  Crâne original de Mme Ples , une femelle A. africanus
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  Enfant de Taung par Cicero Moraes, Arc-Team, Antrocom NPO, Musée de l' Université de Padoue .
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  Moulage du squelette de Lucy, une A. afarensis
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  Crâne de l'enfant Taung