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L'origine et l'avenir de l'Homme L'Adelobasileus : 225 millions d'années (II) Le plus ancien ancêtre des proto-mammifères connu à ce jour est Adelobasileus cromptoni (le roi invisible ou obscur). Une partie de son crâne mesurant 1.7 cm fut découverte en 1989 par S.G. Hunt et A.P. Hunt au Texas (cf. S.G. Hunt et Z.Luo, 1993) , dans la formation de Tecovas, une zone forestière fossilisée remontant à la fin du Trias. A partir de la taille de ce crâne, on estime que cet animal devait mesurer entre 10 et 12 cm de longueur, soit la taille d'une souris. Adelobasileus est plus ancien que les premiers cynodontes (littéralement dents de chiens) et de toutes les formes de mammifères. Il présente notamment dans son oreille interne une cochlée ou limaçon dont l'emplacement est proche de celui des mammifères. On pense qu'il devait également disposer des os malleus (marteau) et incus (enclume) qui venaient au contact de son tympan, une caractéristique spécifique des mammifères. En fait, Adelobasileus représente le chaînon manquant qui établit un pont entre les Thérapsides du Permien (les premiers cynodontes couverts de poils tel Cynognatus) et les mammifères apparus au Trias. On estime qu'Adelobasileus est l'ancêtre de plus de 2000 espèces de mammifères.
Adelobasileus vivait à la même époque et cotoya probablement Coelophysis, une espèce de dinosaure carnivore qui ressemblait au célèbre Vélociraptor mais mesurant à peine 55 cm à hauteur du bassin. Il vivait également à la même époque que l'Eoraptor, un petit dinosaure omnivore, et du très dangereux Herrerasaurus, l'ancêtre du Tyranosaure mesurant plus de 1.10 m à hauteur du bassin et entre 3 et 6 m de longueur. Heureusement pour Adelobasileus, ces deux dinosaures vivaient en Argentine. Pour survivre et ne pas être la proie des prédateurs, Adelobasileus trouva une niche laissée en friche en s'adaptant à la vie nocturne. L'analyse de son crâne montre que son cortex était déjà proportionnellement plus développé et notamment plus large que celui des reptiles de cette époque et possédait déjà un néocortex, siège des pensées les plus élaborées. Sur base du métabolisme des mammifères actuels, on peut en déduire que le néocortex d'Adelobasileus consommait beaucoup plus d'énergie que le cerveau primitif des reptiles. Pour satisfaire son métabolisme, il devait donc se nourrir d'aliment plus riches en énergie que les herbes ou les fruits. On pense qu'Adelobasileus devait être insectivore et se comporter comme tel. Rappelons que c'est à la fin du Trias, il y a environ 200 millions d'années que la Pangée commença à se disloquer comme on le voit sur cette animation pour former les différents continents, emportant avec eux et parfois isolant certaines espèces d'animaux. Nous verrons à propos de l'eau potable que depuis des centaines de millions d'années la majorité des mamifères y compris les insectivores ont évolué sur la terre ferme où il se sont adaptés à boire de l'eau douce et ne supporte plus de boire de l'eau de mer salée. En effet, bue en grande quantité l'eau de mer est néfaste pour les reins et peut provoquer une déshydratation. Seuls les animaux marins peuvent boire de l'eau de mer et sont capables d'excréter l'excès de sel. A
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2020 Juramaia : 160 millions d'années Une équipe de chercheurs chinois dirigée par le paléontologue Zhe-Xi Luo du Carnegie Museum of Natural History de Pittsburgh découvrit en Chine le plus ancien mammifère placentaire connu, Juramaia sinensis présenté ci-dessous à gauche. Cette découverte fit l'objet d'un article publié dans la revue "Nature" en 2011. Juramaia est un euthérien (le clade regroupant les animaux placentaires des souris aux baleines) qui vécut il y a 160 millions d'années. Il étend les preuves fossiles de la scission évolutive entre les lignées placentaire et marsupiale de 35 millions d'années. Selon les auteurs, bien qu'il ne soit pas établi que l'animal est un ancêtre direct des placentaires modernes, c'est "soit une arrière-grand-tante ou une arrière-grand-mère". Les premiers euthériens ont évolué à partir des ancêtres des marsupiaux (un troisième type de mammifère, les monotrèmes, comprend les ornithorynques et pond des œufs). Le fossile de Juramaia fournit des indices importants sur la vie des premiers euthériens. À en juger par la forme de ses dents, cet animal serait un insectivore et il avait des pattes antérieures robustes, ce qui aurait pu l'aider à grimper aux arbres. Cette capacité lui a peut-être permis de conquérir un territoire encore inexploité dans les forêts tempérées jurassiques, profitant du couvert dense et de l'obscurité pour se protéger des prédateurs et se régaler des insectes vivant dans le feuillage. Ce régime a permis à ce petit animal de ne pas dépasser ~15 g, ce qui le rend plus léger qu'un petit écureuil (sp. Tamia). Notre lignée évolutionnaire connut un début très humble.
Laolestes : 150 millions d'années Le troisième plus ancien ancêtre des mammifères connu est Laolestes eminens présenté ci-dessus à droite. Nous ne possédons qu'une seule mandibule gauche (c'est-à-dire la mâchoire inférieure) de cet animal. Elle fut découverte à Como Bluff au Wyoming en 1881. Sa taxonomie ne fut établie qu'en 1927 par G.Simpson. Laolestes mesurait 15 cm de longueur. Il est contemporain du Supersaurus qui vivait au Colorado, le plus grand dinosaure (Diplodocidae) que la terre connut, un animal herbivore mesurant 33 m de long et pesant 40 tonnes ! Comme ses ancêtres Juramaia et Adelobasileus, Laolestes ne nourrissait d'insectes pour lui apporter toutes les calories dont son cerveau et sa musculature avaient besoin pour survivre dans un milieu plus dangereux que jamais. L'intense activité des mammifères et l'énergie que leur apporta leur nourriture protéinée allait rapidement développer leurs facultés physiques et intellectuelles au détriment de celles des dinosaures. En effet, ces derniers principalement herbivores devaient se contenter d'herbes et de feuillages peu nourrissant, les obligeant à consommer des dizaines voire de centaines de kilos de fibres chaque jour et d'adapter leur métabolisme à cette nourriture peu digeste. Cela engendra une augmentation du volume de leur estomac qui les contraigna à augmenter de taille et d'atteindre finalement des dimensions gigantesques qui ralentissaient d'autant leur métabolisme. Ce n'est pas pour autant que tous les dinosaures avaient le sang froid, étaient lents et herbivores. Le Tyranosaurus Rex et autre Velociraptors furent parmi les dinosaures les plus intelligents et les plus dangereux que la terre connut. Mais cette intelligence ne veut pas dire qu'ils étaient capables de s'adapter à un changement climatique par exemple. On y reviendra. Repenomamus et Eomania : 130 - 125 millions d'années Tout changea radicalement pour les mammifères il y a environ 130 millions d'années. Ainsi que le rapportèrent des chercheurs chinois dans la revue "Nature" en 2005, les paléontologues découvrirent dans le gisement de Jehol, dans la formation de Yixian, en Chine, le squelette d'un Repenomamus robustus, un mammifère triconodonte (relatifs aux dents présentant trois pédoncules) carnivore mesurant environ 1 m de long et pesant entre 12 et 14 kg, soit la taille d'un opossum. Sa formule dentaire qui fut révisée en 2014 par Alexey Lopatin est 3.1.1.5/2.1.2.5 (supérieur/inférieur : incisives, canines, prémolaires, molaires). C'est le seul spécimen connu de cette famille qui comprend deux espèces : R. giganticus et R. robustus. Ce squelette fossilisé présenté ci-dessous à gauche est très particulier car il contient à hauteur de l'estomac le squelette d'un Psittacosaure juvénile, un dinosaure cératopsien herbivore. La forme adulte mesurait environ 50 cm à hauteur du bassin et 2 m de long et n'offrait aucune résistance face à un carnivore. On en déduit que pour la première fois dans la lutte des mammifères pour survivre, le rôle des prédateurs et des proies s'est inversé; un mammifère a chassé un bébé dinosaure et l'a tué pour se nourrir.
Quelques années auparavant, des chercheurs découvrirent également en Chine une autre espèce de mammifère nommée Eomaia scansoria présentée ci-dessus à droite qui vivait il y a 125 millions d'années. C'est le seul spécimen de la famille des Eutriconodonta. Il appartient à l'infra-classe des Euthéria, c'est-à-dire des mammifères placentaires proches des marsupiaux. En effet, phénomène étonnant pour cette espèce primitive, le spécimen présente un épipubis similaire à celui des marsupiaux (qui sert à supporter la poche ventrale chez les femelles) Ce mammifère ne mesure que 10 cm de longueur et pesait entre 20 et 25 g. Le fossile a conservé l'empreinte de son pelage. Ses dents, ses os et ses cartilages ont également été préservés. Sa formule dentaire (nombre d'incisives, canines, prémolaires et molaires par hémi-mâchoire supérieure / nombre d'incisives, canines, prémolaires et molaires par hémi-mandibule) est 5.1.5.3/4.1.5.3, typique des euthériens primitifs (contre 2.1.2.3/2.1.2.3 chez les humains). On suppose que ce petit mammifère était vivipare bien que ces petits n'étaient probablement pas encore totalement développés à la naissance. Avec le recul, on constate que si ces premiers mammifères devaient en général craindre les dinosaures et s'attaquer aux plus faibles, certains mammifères sont devenus suffisamment grands, agiles et armés que pour s'attaquer à des espèces imposantes vivant en bandes. D'un autre côté, leur petite taille et leur métabolisme plus rapide que celui des dinosaures offraient de nombreux avantages. Notamment un cycle de reproduction dix à vingt fois plus rapide que celui des dinosaures leur assurait une descendance très nombreuse en quelques années et des opportunités de mutations et d'adaptations en l'espace de quelques générations. Ainsi, si durant sa vie un couple de dinosaures vivant 50 ans avait 3 ou 4 portées de 1 à 10 individus maximum selon les espèces soit une centaine de descendants, durant ses 5 ou 10 années d'existence un couple de petits mammifères pouvait avoir de 5 ou 10 portées allant jusqu'à 10 individus à chaque génération et avoir des dizaines de milliers de descendants ! La perte de quelques individus ne mettait jamais l'espèce en péril. Ces petits mammifères au sang chaud pouvaient également plus facilement s'adapter à un changement climatique ou de biotope alors que les dinosaures hautement spécialisés ne pouvaient généralement pas survivre à un changement de régime climatique. Cette adaptation très rapide des premiers mammifères leur permit de survivre à l'extinction de la plupart des espèces survenue il y a 65 millions d'années, à la fameuse limite C/Pg (anc. limite C/T ou K/T) Ayant survécu à un cataclysme d'ampleur planétaire, le territoire à présent nettoyé de tous ses grands prédateurs terrestres allait offrir aux mammifères et aux oiseaux notamment, un milieu fertile pour se développer en toute liberté et partir à la conquête du monde, entraînés par la lente dérive des continents. Les lémuriens et tarsiers : 60 millions d'années Ensuite sont apparus les lémuriens, des primates qu’on retrouve aujourd’hui sur l’île de Madagascar, les loris de la péninsule indienne et le tarsier adapté à la vie arboricole.
Apparus il y a 60 millions d'années, ils se caractérisent tous trois par un faciès court, par une vision frontale et des pattes préhensiles, alors que jusqu’à présent la vision était latérale et les doigts unis. Le fossile le mieux conservé découvert à ce jour est celui d'un jeune lémurien femelle (Darwinius massillae) âgé de 47 millions d'années baptisé Ida découvert en 1983. Toutefois le squelette ne fut identifié comme étant le plus vieil ancêtre de l'homme qu'en 2009 par les paléontologues Jorn Hurum et Jens Lorenz Franzen. Le squelette, long de 53 cm (1 m avec la queue), est complet à 95% et comporte des traces de quelques parties molles ainsi que du contenu de l'estomac. Cet animal était un mammifère herbivore se nourrissant de fruits, de graines et de feuilles. L'Aegyptopithèque : 35 millions d'années
Dans l'Ordre des Primates, l'Infra-ordre des Catarrhines regroupe les singes de l'Ancien Monde. Son plus ancien représentant est un petit singe appelé Aegyptopithèque dont le crâne et une représentation figurent à droite. Il fut découvert en Égypte dans la dépression de Faiyum par l'équipe de Elwyn Simon en 1966. C'est probablement le spécimen le mieux conservé de Propliopithécus, l'ancêtre présumé des singes de l'Ancien Monde comme le gibbon ou les pongidés (hominoïdes), c'est-à-dire des grands singes sans queue (gorilles, chimpanzés, humains). Tout velu, arboricole, il avait un long museau, évoluait à quatre pattes et se retenant aux branches grâce à une longue queue préhensile. Cet animal pesait environ 4 kg et ressembait à un lémurien. Son volume endocrânien est de 27 cm3 et pour la première fois un animal placentaire présentait une dentition composée de 32 dents comme l'être humain (formule dentaire 2.1.2.3, c'est-à-dire 2 incisives, 1 canine, 2 prémolaires et 3 molaires soit 8 dents par demi-mâchoire, à multiplier par 4). Cet animal vécut à l’ère du Miocène inférieur, il y a 33 à 35 millions d'années d'ici. A cette époque la Terre avait une toute autre physionomie qu'aujourd'hui. Le monde actuel émergeait à peine des eaux, l'ancien continent n'était qu'une silhouette et le continent africain était encore une île entourée par la Théthys. Vivant sous un climat équatorial, son habitat était constitué de forêts luxuriantes dans lesquelles vivait une faune très diversifiée. La vision des couleurs Les chercheurs spécialisés dans la vision des couleurs nous rappellent que les singes du Nouveau Monde comme par exemple le petit singe écureuil (Saimiri sciureus) ne voient pas toutes les couleurs, à l'image des daltoniens. La vision des couleurs s'exprime à travers les cônes de la rétine. Chez le singe écureuil, ces cellules ne contiennent que deux types d'opsines (les protéines capables de réagir à l'énergie lumineuse) : S (short, sensible au bleu avec une absorption maximale à 420 nm) et un gène ancestral M/L (medium, sensible au vert avec absorption maximale à 530 nm). Ce petit singe voit donc le monde en nuances ternes de bleu, vert, jaune et gris. Il lui manque une troisième protéine, l'opsine L (long, absorption maximale à 560 nm) pour détecter le rouge et ses variantes et tout le spectre des couleurs qui en résulte. Cela ne signifie pas que son cerveau est incapable d'interpéter le rouge. En effet, des expériences ont montré que si on greffait le gène L à ce petit singe, il était capable de voir le rouge et toutes les couleurs sans aucun apprentissage. Des études génomiques ont montré que le gène de l'opsine L est similaire à celui de l'opsine M mais il est délocalisé. Le gène S se trouve sur la paire de chromosomes 7 tandis que les gènes S et L se trouvent sur le chromosome sexuel X. Les singes de l'Ancien Monde et les grands primates comme le chimpanzé ou le gorille disposent des gènes M et L sur le chromosome X. Cela signifie qu'au cours des âges, le gène M s'est dupliqué et subit une mutation pour devenir sensible aux nuances de rouge. Apparemment anodine, la vision trichromatique est un changement avantageux dans l'évolution car il permit à certains singes d'en tirer profit, notamment pour trouver les fruits rouges et donc les plus mûrs et leur conférer un avantage sur le plan alimentaire que l'évolution a retenu. Cette adaptation à la vision des couleurs serait apparue entre 25 et 20 millions d'années et est aujourd'hui inscrite dans les acides aminés des composants de nos opsines, une preuve de plus que nous sommes apparentés aux primates de l'Ancien Monde. Le Proconsul africanus : 20 millions d'années A l'époque du Miocène inférieur (23-18 millions d'années d'ici), la vaste famille des singes Dryopithèques était présente en Afrique notamment. Ces singes anthropomorphes de la Super-famille des Hominoïdés présentaient une denture intermédiaire entre celle des pongidés et celle des hominidés.
Le plus vieil ancêtre des hominoïdés est le Proconsul africanus. Il fut baptisé Proconsul par référence à un célèbre chimpanzé du Zoo de Londres qui s'appelait Consul et qui roulait à vélo et fumait la pipe comme on le voit sur cette affiche. Le Proconsul fut décrit pour la première fois en 1933. Il s'agit en fait de l'ancêtre des chimpanzés. Morphologiquement c'est un singe sans queue, arboricole et quadrupède. On l'a représenté comme un singe plus ou moins musclé mais généralement svelte comme en témoigne les illustrations présentées ci-dessous. Nous devons en parler parce qu'il s'agit de l'espèce d'hominoïde la plus représentée dans les enregistrements fossiles et du fait qu'elle apparut à une époque où l'Afrique de l'Est connut un changement climatique qui eut des répercussions sur l'expansion des espèces à travers le monde. La taille du Proconsul est très variable, oscillant entre celle du petit singe (5 kg) à la femelle gorille (70 kg). Sa taille moyenne est d'environ 90 cm. Il habitait une grande variété de niches arborées, allant des clairières à la forêt dense pluvieuse et on pense que certains groupes étaient terrestres. Le Proconsul présente une face est légèrement projetée en avant. Sa dentition est typique de celle des singes anthropoïdes de l'Ancien Monde mais il présente déjà des caractères préhumains (prémolaires en 5 Y). L'émail est relativement peu épais, suggérant qu'il avait un régime frugivore. Son cerveau d'une capacité d'environ 150 cm3 est aussi volumineux ou plus volumineux que ceux des singes modernes. Le Proconsul vivait à une époque où la Terre subit de grands changements. En effet, il y a 17 à 14 millions d'années, la plaque afro-arabe remonta vers le nord et ferma définitivement le passage maritime entre la Méditerranée et l'Océan Indien. Avec le recul de la mer Tethys primitive et l'assèchement des terres, le climat et principalement le régime des vents s'en trouva modifié. La côte est africaine est devenue plus chaude et s'est asséchée tandis que la forêt s'est éclaircie. Grâce à cette bande de terre reliant désormais l'Afrique à l'Asie, de nombreuses espèces ont conquis le Moyen-Orient et l'Asie, notamment plusieurs espèces primitives d'Orangs-Outans quadrupèdes : Sivapithecus (Pakistan), Ramapithecus (Inde), Ouranopithecus (Grèce), Oreopithecus (Italie). C'est à cette époque que le Proconsul migra vers l'Europe et l'Asie jusqu'en Chine. A consulter : Bone Clones - Skulls-skeletons - Skulls Unlimited Répliques de squelettes à vendre
En 1996, les paléontologues découvrirent le Morotopithecus bishopi en Ouganda. Il fut retrouvé dans des sédiments datés d'environ 20 millions d'années. Jugé un temps comme représentant le plus vieil ancêtre de l'homme et des grands singes, les scientifiques estiment aujourd'hui qu'il est trop grand et présentent des caractères trop spécialisés pour représenter le chaînon manquant. Le Miocène moyen et supérieur (de 14 à 5 millions d'années d'ici) vit le développement de plusieurs autres espèces d'hominoïdes plus ou moins apparentées au Proconsul dont le Dryopithecus qui vivait en Europe. A l'image du Proconsul, c'est un singe arboricole dépourvu de queue, proche de la lignée des orangs-outans (en fait on ignore actuellement où le placer exactement sur la branche des grands singes). Bifurcation entre les ancêtres des hominidés et les singes Les paléontologues se sont toujours demandés à quand remontait la séparation génétique entre les ancêtres des hominidés et les grands singes arboricoles (orang-outans, gorilles, chimpanzés et bonobos de la famille des panidés). Elle devrait se situer vers 8 ou 10 millions d'années mais jusqu'à présent la marge d'erreur restait importante faute d'avoir suffisamment d'individus complets à examiner. Jusqu'à présent, nous n'avions que quelques fossiles remontant au Miocène moyen (~12 millions d'années d'ici) de plusieurs espèces à l'origine des Australopithèques dont le Kenyapithecus. A la même époque, on retrouve l'Otavipithecus qui paraît assez proche de la lignée Homo.
Puis, vers 9.5 ou 10 millions d'années, la datation reste imprécise, nous retrouvons le Samburupithecus kiptalami dont on ne possède qu'une maxillaire gauche portant l'alvéole de la canine, les deux prémolaires et les trois molaires. Elle fut découverte en 1996 au Kenya, dans les montagnes de Samburu Hills. Le fossile se rapproche du gorille actuel mais en diffère par la plupart de ses caractères dentaires et maxillaires. Mais l'espèce est trop peu représentée pour qu'on puisse donner un avis définitif sur ses origines. En fait, on ignore s’il s’agit déjà d’un véritable hominidé ou s’il se trouve au carrefour des deux familles. On peut seulement dire que cette espèce complète le chaînon manquant entre le présupposé point de divergence des panidés, des hominidés. Toutefois, en 2007, une équipe internationale de chercheurs fit une découverte qui a permis de préciser un peu plus l'époque de cette bifurcation du genre Pan, des hominidés. En effet, dans la revue "Nature" du 22 août 2007 l'équipe de paléontologues éthiopiens et japonais dirigée par Gen Suwa, du Musée de l'Université de Tokyo rapporta la découverte en Ethiopie, dans le désert de la dépression des Afar, à environ 170 km à l'est d'Addis Ababa, d'une maxillaire et quelques dents d'une nouvelle espèce qui serait à la base du clade gorille, le Chororapithecus abyssinicus. Cette espèce vivait à la fin du Miocène, il y a 10 ou 11 millions d'années, et recule de 2 millions d'années la bifurcation des grands singes. Grâce à cette découverte majeure, on obtient les chiffres de 20 millions d'années pour la bifurcation de l'orang-outan, 10.5 millions d'années pour le gorille et 9 millions d'années pour le chimpanzé. A mesure que nos moyens informatiques et nos connaissances vont s'améliorer, l'étude comparée de l'horloge moléculaire de l'ADN permettra d'affiner ces dates de divergence entre les espèces du genre Homo et Pan. Quant au Samburupithecus kiptalami, il sera suivi par le Praeanthropus africanus mieux connu sous le nom d'Australopithecus anamensis (1995). Nous y reviendrons. ll y eut ensuite une période de transition qui se situerait entre 10 et 4.5 millions d'années où nous trouvons littéralement le berceau de l'humanité dans une région qui s'étend entre l'Afrique du Nord et l'Afrique de l'Est. Prochain chapitre |
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