Une nouvelle étude de grande envergure de fossiles couvrant plus de quatre millions d'années suggère que la stature et la masse corporelle ont progressé à des vitesses différentes au cours de l'évolution des hominidés - dont la lignée ancestrale Homo sapiens seuls existent encore.

Publié aujourd'hui dans la revue Science ouverte de la Royal Society , la recherche montre également que, plutôt que d'augmenter régulièrement en taille, les corps des hominidés ont évolué dans des fluctuations de « pulsation et de stase », avec certaines lignées qui rétrécissent même.

Les résultats proviennent de la plus grande étude sur la taille du corps des hominidés, impliquant 311 spécimens datant des premières espèces dressées il y a 4,4 millions d'années jusqu'aux humains modernes qui ont suivi la dernière période glaciaire.

Alors que les chercheurs décrivent l'évolution physique de diverses espèces d'hominidés comme une "route longue et sinueuse avec de nombreuses branches et impasses", ils disent que les grandes tendances des données suggèrent des poussées de croissance à des étapes clés, suivis de plateaux où peu de changements ont eu lieu pendant plusieurs millénaires.

Les scientifiques ont été surpris de trouver un "découplage" de volume et de stature il y a environ un million et demi d'années, lorsque les hominidés ont grandi d'environ 10 cm mais ne gagneraient pas systématiquement de poids pendant un million d'années supplémentaires, avec une augmentation moyenne de 10-15kgs se produisant autour de 500, il y a 000 ans.

Avant cet événement, la taille et le poids des espèces d'hominidés semblaient évoluer à peu près "de concert", disent les auteurs de cette première étude pour analyser conjointement les deux aspects de la taille du corps sur des millions d'années.

"Une augmentation uniquement de la stature aurait créé un physique plus mince, avec de longues jambes et des hanches et des épaules étroites. Cela peut avoir été une adaptation à de nouveaux environnements et à la chasse d'endurance, dès Homo les espèces ont quitté les forêts et se sont déplacées vers des savanes africaines plus arides, " déclare l'auteur principal, le Dr Manuel Will du département d'archéologie de Cambridge, et chercheur au Gonville and Caius College.

"Le rapport surface/volume plus élevé d'un grand corps élancé serait un avantage pour traquer les animaux pendant des heures dans la chaleur sèche, car une plus grande surface cutanée augmente la capacité d'évaporation de la sueur."

"L'ajout ultérieur de masse corporelle coïncide avec des migrations toujours croissantes vers des latitudes plus élevées, où un corps plus volumineux serait mieux adapté à la thermorégulation dans les climats eurasiens plus froids, " il dit.

Cependant, Le Dr Will fait remarquer que, alors que ce sont des théories valides, de vastes lacunes dans les archives fossiles continuent de masquer des vérités absolues. En réalité, Will et ses collègues ont souvent dû estimer la taille du corps à partir de restes très fragmentés - dans certains cas à partir d'un seul os d'orteil.

L'étude a révélé que la taille du corps était très variable au cours de l'histoire antérieure des hominidés, avec une gamme d'espèces de formes différentes:de large, semblable à un gorille Paranthrope au plus filiforme ou 'gracile' Australopithèque afarensis . Les hominidés d'il y a quatre millions d'années pesaient en moyenne 25 kg et mesuraient entre 125 et 130 cm.

Alors que la physicalité se transforme au fil du temps, convergeant de plus en plus vers des corps de plus grande taille, les scientifiques observent trois « impulsions » clés de changement significatif.

Le premier se produit avec l'aube de notre propre fourchette d'espèces définie, Homo , il y a environ 2,2 à 1,9 millions d'années. Cette période voit une augmentation articulaire à la fois de la taille (environ 20 cm) et du poids (entre 15 et 20 kg).

La taille s'est ensuite séparée du poids avec une augmentation de hauteur seule de 10 cm entre 1,4 et 1,6 m il y a des années, peu après l'apparition de l'homo erectus . "D'un point de vue moderne, c'est là que nous voyons une stature familière atteinte et maintenue. La masse corporelle, cependant, est encore loin, " explique Will.

Ce n'est qu'un million d'années plus tard (il y a 0,5 à 0,4 million d'années) que des hominidés toujours plus lourds apparaissent dans les archives fossiles, avec une masse corporelle estimée supérieure de 10 à 15 kg, signalant l'adaptation aux environnements au nord de la Méditerranée.

« A partir de là, la taille et le poids corporels moyens restent plus ou moins les mêmes dans la lignée des hominidés, menant finalement à nous-mêmes, " dit Will.

Il y a, cependant, quelques exceptions à ce grand récit : Homo naledi et Homo floresiensis *. Des restes récemment découverts suggèrent que ces espèces ont nagé à contre-courant de l'augmentation de la taille du corps au fil du temps.

"Ils peuvent provenir d'ancêtres de petite taille beaucoup plus anciens, ou adapté aux pressions évolutives se produisant dans des populations petites et isolées, " dit Will. Floresiensis a été découvert sur une île indonésienne.

« Notre étude montre que, autres que ces deux espèces, Les hominidés qui apparaissent après 1,4 million d'années sont tous plus grands que 140 cm et 40 kg. Cela ne changera pas jusqu'à ce que les corps humains se diversifient à nouveau au cours des quelques derniers milliers d'années."

"Ces résultats suggèrent des pressions sélectives extrêmement fortes contre les petites tailles de corps qui ont déplacé le spectre évolutif vers les corps plus grands que nous avons aujourd'hui."

Will et ses collègues affirment que les pressions évolutives qui ont pu contribuer incluent la «cladogenèse» :la division d'une lignée, avec une seule ligne - la plus petite, dans ce cas - en voie d'extinction, peut-être à cause de la compétition inter-espèces.

Ils suggèrent également que le dimorphisme sexuel - la distinction physique entre les sexes, avec des femelles généralement plus petites chez les mammifères - était plus répandue chez les premières espèces d'hominidés, mais a ensuite été progressivement aplanie par l'évolution.

Co-auteur de l'étude, le Dr Jay Stock, également du Département d'archéologie de Cambridge, suggère que cette trajectoire de croissance pourrait se poursuivre.

"De nombreux groupes humains ont continué à grandir au cours du siècle dernier. Grâce à l'amélioration de la nutrition et des soins de santé, les tailles moyennes continueront probablement d'augmenter dans un proche avenir. Cependant, il y a certainement un plafond fixé par nos gènes, qui définissent notre potentiel maximum de croissance, ", dit Stock.

"La taille du corps est l'un des déterminants les plus importants de la biologie de chaque organisme sur la planète, " ajoute Will. " La reconstruction de l'histoire évolutive de la taille du corps a le potentiel de nous fournir des informations sur le développement de la locomotion, complexité du cerveau, stratégies d'alimentation, même la vie sociale."