Les fossiles nous racontent ce que les êtres humains et nos prédécesseurs faisaient il y a des centaines de milliers d’années. Mais certaines étapes importantes du cycle de la vie, comme la grossesse ou la gestation, ne laissent aucune trace dans les archives fossiles. Comment les étudier ?
Une des caractéristiques de notre espèce est d’avoir des cerveaux de taille importante par rapport à la taille totale du corps, ce qui rend la grossesse particulièrement intéressante pour les paléoanthropologues. Mais alors que les crânes imposants d’Homo sapiens contribuent aux difficultés de l’accouchement, ce sont les cerveaux logés à l’intérieur qui ont permis à notre espèce de prendre son envol.
Mes collègues et moi voulons comprendre le développement du cerveau de nos ancêtres avant la naissance : était-il comparable à celui des fœtus aujourd’hui ? En étudiant quand la croissance prénatale et la grossesse sont devenues « humaines », on comprend mieux quand et comment le cerveau de nos ancêtres est devenu plus similaire au nôtre qu’à ceux de nos proches cousins les singes.
Nous avons étudié l’évolution des taux de croissance prénatale en regardant le développement in utero des dents, qui, elles, fossilisent. Grâce à un modèle mathématique des longueurs relatives des molaires, construit pour l’occasion, nous pouvons suivre les changements évolutifs des taux de croissance prénatale dans les archives fossiles.
D’après notre modèle, il semblerait que la grossesse et la croissance prénatale soient devenues plus proches de l’humain que du chimpanzé il y a près d’un million d’années.
La grossesse et l’accouchement comportent de nombreux risques pour le parent et le bébé.
Jimy Lindner/EyeEm via Getty Images
La gestation et la taille du cerveau humain
La grossesse et la gestation sont des périodes importantes – elles guident la croissance ultérieure et orientent le cours biologique de la vie.
Mais la grossesse humaine, en particulier le travail et l’accouchement, coûte beaucoup d’énergie et est souvent dangereuse. Le cerveau du fœtus a besoin de beaucoup de nutriments pendant son développement et le taux de croissance de l’embryon pendant la gestation, également appelé « taux de croissance prénatale », impose un lourd tribut métabolique et physiologique au parent en gestation. De plus, le passage délicat de la tête et des épaules du nourrisson à travers le canal pelvien pendant l’accouchement peut entraîner la mort, tant de la mère que de l’enfant.
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En contrepartie de ces inconvénients évolutifs, il faut une très bonne raison d’avoir une tête aussi grosse. Le gros cerveau caractéristique de l’espèce humaine s’accompagne de nombreuses capacités cognitives, et l’évolution du cerveau a contribué à la domination de notre espèce : elle est notamment associée à une utilisation accrue d’outils, à la création d’œuvres d’art et à la capacité de survivre dans des environnements variés.
L’évolution de nos cerveaux est aussi entremêlée avec nos capacités à trouver et exploiter davantage de ressources, avec des outils et en coopérant par exemple.
Les changements dans la croissance prénatale nous renseignent également sur les façons dont les parents rassemblaient les ressources alimentaires et les distribuaient à leur progéniture. Ces ressources croissantes auraient contribué à l’évolution d’un cerveau encore plus gros. En comprenant mieux à quel moment la croissance prénatale et la grossesse sont devenues « humaines », on peut savoir quand et comment notre cerveau a évolué lui aussi.
L’homme a le taux de croissance prénatale le plus élevé de tous les primates vivant aujourd’hui, soit 11,58 grammes par jour. Les gorilles, par exemple, ont une taille adulte beaucoup plus grande que celle des humains, mais leur taux de croissance prénatale n’est que de 8,16 grammes par jour. Étant donné que plus d’un quart de la croissance du cerveau humain s’effectue pendant la gestation, le taux de croissance prénatale est directement lié à la taille du cerveau adulte.
Quand et comment le taux de croissance…
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Auteur: Tesla Monson, Assistant Professor of Anthropology, Western Washington University
