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Chroniques terriennes desorigines et de l’évolution de

l’Homme

Evolution? Evolution!

Pascal PICQ

Collège de France

I/ Origines: du ciel à la Terre

Trois façons de penser notre rapport au monde

• Le fixisme: le monde dans lequel nous vivons est stable (créationnisme) ou revient toujours dans le même état selon des cycles (pensée grecque, Hindoue…).« L’Homme est à Dieu ce que le singe est au Diable.»

• Le transformisme: idée de progrès; téléonomie,le monde change selon un dessein, une finalité.« L’Homme descend du singe.»

• L’évolutionnisme: le monde change, évolue, mais sans finalité. (Hasard, contingence)«L’Homme et le chimpanzé sont parents.»

Les révolutions scientifiques

Qu’est-ce que la science?

• Ce n’est ni une doctrine, ni une ,mais un mode d’interrogation du monde fondé sur la rationalité et le scepticisme méthodologique (facultés universelles).

• Une démarche qui mobilise l’observation, la comparaison, l’expérimentation et la modélisation (sciences modernes).

• Des explications et des interprétations qui ne font intervenir que des phénomènes naturels (matérialisme méthodologique).

Qu’est-ce qu’une théorie scientifique?

• Une explication qui prend en compte l’ensemble de connaissances acquises et qui les rend intelligibles (heuristique).

• Elle doit être reproductible et réfutable par l’observation, l’expérimentation ou la modélisation (Karl Popper).

• Une théorie reste vraie tant qu’elle n’est pas réfutée (paradigme, Thomas Kuhn).

Des origines africaines

• Une théorie scientifique permet de faire des hypothèses et de faire avancer les connaissances

La filiation de l’Homme en relation avec la sélection sexuelle.

Charles Darwin, 1871

Toumaï et la base du crâne

Toumaï: architectonique craniofaciale

Arbre phylogénétique des hominoïdes

Systématique évolutionniste:grades et scala natura

Systématique phylogénétique:clades et relations de parenté

Quel cadre phylogénétique?

Systématique moléculaire, cladistique et bipédie

Et avant le DAC?

De l’anthropocentrisme au

chimpocentrisme et après …

L’ordre des Primates

L’Homme parmi les Primates

Haplorhiniens (nez)

Platyrrhiniens: 50Catarrhiniens: 100 dont

Cercopithécoïdes: 85Hominoïdes 16

dont

Hylobatidés: 9

Pongidés: 2

Hominidés: 5

Strepsirhiniens (truffe)Lémuriens et Cie: 40

II/ Théories de l’évolution ...

… et évolution de l’Homme ou la persistance des mythes:

L’exemple

de la bipédie

Ontogenèse et phylogenèse• Ontogenèse: ensemble des processus

biologiques qui guident le développement de l’individu depuis le stade embryonnaire jusqu’à l’état adulte. (Histoire naturelle de l’individu.)

• Phylogenèse: histoire des relations d’ancêtre à descendant entre les espèces.

(Histoire naturelle des espèces.)

Echelle naturelle des espèces ou scalisme

Microcosme et macrocosme; analogisme

Phylogénèse,ontogenèse et « nouveaux regards »

Progrès et évolution

• Préhistoire• Ethnologie• Anthropologie

Physique

• Du bon sauvage aux «primitifs »

Lamarck et le Transformisme

La parabole de la girafe- Parabole de la girafe

- La fonction crée l’organe

- La transmission des caractères acquis

- Analogie entre l’ontogenèse et la phylogenèse

- Hominisation, orthogenèse, dessein intelligent

Hominisation et bipédie

André Leroi-Gourhan, 1964

Il est bien certain que, partie au VIIIe siècle de l’idée, indiscutable, de la proximité de l’Homme et des grands singes, la paléontologie humaine était hors d’état d’imaginer autre chose que de prendre la médiane entre les singes tels qu’elles les connaissaient et l’Homo sapiens. Dès cet instant, non seulement il devenait presque impossible de regarder les fossiles objectivement, mais même, pourrait-on dire, il devenait presque inutile de les regarder, car dans une certaine mesure il ne pouvaient que troubler la recherche de la belle image de transition.

Les formes intermédiaires vivent dans les arbres!

Dès qu’un ancien membre de la grande série des primates en fut arrivé, soit à cause d’un changement dans le mode de se procurer des aliments (cf. David Hunt), soit à cause d’une modification dans les conditions du pays qu’il habitait, à vivre moins dans les arbres et davantage sur le sol, son mode de locomotion a dû se modifier; dans ce cas, il devait devenir ou plus rigoureusement quadrupède, ou absolument bipède.

Mais ne tombons pas dans l’erreur de supposer que les ancêtres de tout le groupe simien, y compris l’homme, étaient identiques, ou même ressemblaient étroitement à l’un des singes grands ou petits de la nature actuelle.

Charles Darwin, 1871.

Toujours au sol, ou

dans l’eau, mais

jamais dans les arbres!

Bipédies des grands singes actuels

Si le gorille et un petit nombre de formes parentes s’étaient éteints, on aurait pu prétendre avec beaucoup de force et d’apparente vérité qu’aucun animal n’aurait pu être graduellement transformé de quadrupède en bipède, car tous les individus se trouvant dans une situation intermédiaire auraient été bien mal adaptés à la locomotion. Mais nous savons que les singes anthropomorphes sont en ce moment même dans cette condition intermédiaire. Charles Darwin 1871.

Néoténie, billevesées et Cie

La bipédie forme la jeunesse!

Quelques perles hétérochroniques

• Le crâne de l’Homme adulte ressemble à celui d’un jeune grand singe.

(Simple analogie en vue latérale qui oublie la descendance avec modification et l’homologie.)

• La bipédie de l’Homme vient de la conservation de l’habitude des jeunes grands singes de se tenir debout.

(Alors pourquoi les bébés humains marchent-ils à quatre pattes? Vieille énigme du sphinx.)

Hétérochronies:définition

Ce sont des modifications morphologiques consécutives à des changements au cours d’une ou de périodes de l’ontogenèse par rapport à l’espèce ancestrale.

C’est la descendance avec modification.

Evolution en mosaïque(cf Gould 1977: Ontogeny

and Phylogeny)

Hétérochronies et mythesLa récapitulation et la néoténie sont les deux

faces des mêmes mythes récurrents:

- L’échelle naturelle des espèces.

- L’Homme est le microcosme qui résume le macrocosme.

- L’existence de lois internes à l’évolution.

- L’univers contient un nombre limité de formes

Hétérochronies et morphologies

Péramorphie: la morphologie de l’espèce fille prolonge la courbe de croissance de l’espèce ancestrale.

Pédomorphie: la morphologie de l’espèce fille conserve un état juvénile de l’espèce ancestrale

La taille et ses conséquences

Taille et squelette

Taille et régime alimentaire

L’évolution en mosaïque

• Phylogenèse: association composite de caractères archaïque et dérivés sur un même spécimen fossile. (Australopithecus, homo habilis; Néandertaliens.)

• Ontogenèse: plusieurs processus hétérochroniques ont opéré selon les parties de l’organismes (maturité sexuelle vs. somatique.)

• Il n’existe par de processus holistique correspondant à une loi générale de l’évolution.

Odontogenèse et allochronies

III/ Ethologie, sociobiologie ... etc

• La querelle d’Oxford

• « L’Homme descendrait du singe. Pourvu que cela ne soit pas vrai. Si cela devait être, prions pour que cela ne se sache pas. »

• Lady Worcester Femme d’archevêque

La sélection sexuelle

Les facteurs de sélection sexuelle

Compétition intrasexuelle:– Compétition entre les mâles– Compétition entre les femelles

Compétition intersexuelle– Le choix des femelles– Le choix des mâles

Cf. Pascal Picq. Les Animaux Amoureux. Le Chêne, 2007

Canines et dimorphismesexuel

Canines et sexe

Nos frères les chimpanzés

« Back to the trees »

Expression favorite de l’oncle Vania dans Pourquoi j’ai mangé mon Père de Roy Lewis 

Le chimpanzé Pan troglodytes

Outils et cultures

Chasse et partage

Agression, réconciliation et politique

Langage - théorie de l’esprit

Evolution des théories de l’évolution

La sélection naturelle• Variabilité interindividuelle

• Sélection des individus

• Evolution des populations

• Les pinsons des Galapagos (Peter Grant)

• Micro et macro évolution

• Variations vs. holistique

La sélection naturelle

• Ce qu’elle n’est pas:– Ce n’est pas une loi.– Ce n’est pas la loi du plus fort.

• Ce qu’elle est:– Certains individus laissent une plus grande descendance que

les autres (succès différentiel de reproduction; microévolution).– Virus; prédateurs; alimentation; accidents..– Caractère contingent (ici et maintenant et non pas toutes choses

étant égales par ailleurs.)– Concepts: compétition, sélection, adaptation, dérive génétique...

Théorie de l’évolution et épistémologie

Théorie scientifique comme les sciences dites « dures » (reproductibilité, réfutabilité).

Théorie historique qui restitue l’histoire de la vie.

« Rien n’a de sens en biologie hors de la théorie de l’évolution. »

Theodorus Dobzanski

Evolution des théories de l’évolution

Néodarwinisme (Weismann)

Mutationnisme et monstre prometteur

Théorie synthétique (néodarwinisme)

Théorie neutraliste (Kimura)

Equilibres ponctués (Gould)

Sociobiologie (Wilson)

Théorie évo-dévo

(Théorie EDE)Ex: la bipédie de la scala natura aux exaptations/aptation

François Jacob Stephen J. Gould

• Le problème du gradualisme et de l’adaptationnisme.

• Adaptation: un caractère ou une fonction qui procure un avantage pour la survie de l’espèce.

• Préadaptation: caractère apparu fortuitement et qui donne une adaptation (concept abandonné).

• Exaptation: utilisation d’une structure ou d’une fonction autre que celle pour laquelle elle a été développée au cours de l’évolution (plumes, larynx)

• Aptation: (sprangel/tympan) un caractère apparu passivement en raison de contraintes de construction des organismes et/ou de leur plasticité (bipédie, aires corticales…)

• Les contraintes de structure sont sources d’innovations.

La Grande Coupure: 32 Ma

Coévolution

L’âge d’or des Hominoïdes

L’expansion des Hominoïdes

L’expansion des Hominoïdes

Les Hominoïdes en Europe

Les Hominoïdes en Asie

La radiation des Cercopithécoïdes

Hétérochronies; stratégies K et r

• K: un seul petit; longue gestation; fort investissement parental; périodes de la vie longues; maturité sexuelle tardive; grande taille corporelle; vie sociale complexe … etc.

• Stratégie favorisée dans des environnements relativement stables avec une compétition intense au sein des communautés écologiques.

• r: portées nombreuses; vie courte; maturité sexuelle précoce; faible investissement parental … etc

• Stratégie favorisée dans des environnements soumis à de fortes variations du climat, des saisons, des ressources, de la biomasse …etc.

Retour autour du DACExaptations et adaptations:BipédiesChasseLangage

Yves Coppens et l’East Side Story

Le berceau africaincf Pour La Science, numéro spécial 57, octobre décembre 2007

Savane, bipédie, canine … etc

• A l’est A l’ouest: Toumaï alias• Orrorin tugenensis Sahelanthropus

tchadensis

Ardipithecus ramidus et A. kadabba

IV/ L’évolution des homininés

Les Hominoïdes

actuels:

relations phylogénétiques

et taxonomie

Les plus anciens

homininés entre

6 et 3 Ma

La « mosaïque » des australopithèques

Les « Australopithécinés »

Australopithecus anamensis

Australopithecus afarensis

Australopithecus bahrelghazali

Australopithecus africanus

Kenyanthropus platyops

Les australopithèques: 4-3 Ma

Australopithecus anamensis

Australopithecus afarensis

Appareil locomoteur

Australopithecus afarensis

Selam: la petite dernière

Australopithecus bahrelgazali

Australopithecus africanus

Kenyanthropus platyops

La deuxième radiation des homininés

Paranthropus ghariParanthropus aethiopicus

Paranthropus boiseiParanthropus robustus

Paranthropus crassidens

Homo habilisHomo rudolfensis

L’événement de l’(H)Omo

• Le choc des Amériques

• Les âges glaciaires

• Cycles de Milankovitch

• L’évolution est contingente

Les premiers Hommes? 2,5-1,5 Ma

Paranthropus et « Homo »

Paranthropus robustus et crassidens

Paranthropus en Afrique australe

Paranthropus en Afrique orientale

Paranthropus aethiopicus Paranthropus boisei

Les premiers outils taillés: l’Oldowayen

Des Homininés, des cerveaux et des outils

Qui est le premier artisan?

Homo habilis et H. rudolfensis

Homo ergaster: 2 MA

Equilibres ponctués et spéciationEast side StoryLignée NéandertalienneOrigines d’HomoLe paradoxe de Gould

Homo et la course

Co-évolution 2 : biologie et culture

Sortie d’Afrique

Le genre Homo et Co-évolution

Homo erectus et Cie: 1,5-0,7 Ma

Homo erectus d’Asie