Rendu virtuel de l'endocast cérébral de "Little Foot". Photo du crâne original par M. Lotter et R.J. Clarke. Crédit :Université Wits
La toute première reconstruction endocastée du cerveau presque complet de l'hominidé connu sous le nom de Little Foot révèle un petit cerveau combinant des caractéristiques de singe et d'humain.
Les analyses MicroCT du fossile d'australopithèque connu sous le nom de Little Foot montrent que le cerveau de cet ancien parent humain était petit et présente des caractéristiques similaires à notre propre cerveau et à d'autres plus proches de notre ancêtre partagé avec les chimpanzés vivants.
Alors que le cerveau présente des structures similaires à celles de l'homme moderne, telles qu'une structure asymétrique et un motif de vaisseaux méningés moyens, certaines de ses zones critiques telles qu'un cortex visuel élargi et un cortex d'association pariétal réduit indiquent une condition qui est distincte de nous.
Le fossile d'australopithèque nommé Little Foot, un ancien parent humain, a été fouillé pendant 14 ans dans les grottes de Sterkfontein en Afrique du Sud, par le professeur Ronald Clarke, de l'Université du Witwatersrand (Wits). Son endocast cérébral a été virtuellement extrait, décrit et analysé par le chercheur de Wits, Dr Amélie Beaudet, et l'équipe de Sterkfontein en utilisant des scans MicroCT du fossile.
Les scans révèlent des empreintes laissées sur le crâne par le cerveau et les vaisseaux qui l'alimentent, avec la forme du cerveau. La recherche de Beaudet a été publiée comme le premier d'une série d'articles prévus pour un numéro spécial de cette revue sur le squelette presque complet du « Petit pied » dans le Journal de l'évolution humaine .
Rendu virtuel de l'endocast cérébral de "Little Foot". Photo du crâne original par M. Lotter et R.J. Clarke. Crédit :Université Wits
"Notre capacité à reconstruire les caractéristiques des premiers cerveaux des hominidés a été limitée par la nature très fragmentaire des archives fossiles. L'endocast de Little Foot est exceptionnellement bien conservé et relativement complet, nous permettant d'explorer nos propres origines mieux que jamais, " dit Beaudet.
L'endocast a montré que le cerveau de Little Foot était asymétrique, avec un pétalie occipital gauche distinct. L'asymétrie cérébrale est essentielle pour la latéralisation de la fonction cérébrale. L'asymétrie se produit chez les humains et les singes vivants, ainsi que dans d'autres endocasts d'hominidés plus jeunes. Little Foot nous montre maintenant que cette asymétrie cérébrale était présente à une date très ancienne (il y a 3,67 millions d'années), et soutient les suggestions selon lesquelles il était probablement présent dans le dernier ancêtre commun des hominidés et autres grands singes.
D'autres structures cérébrales, comme un cortex visuel élargi, suggère que le cerveau de Little Foot avait probablement des caractéristiques plus proches de l'ancêtre que nous partageons avec les chimpanzés vivants.
« Dans l'évolution humaine, quand on sait qu'un cortex visuel réduit, comme nous pouvons le voir dans notre propre cerveau, est lié à un cortex pariétal plus étendu, qui est une zone cérébrale critique responsable de plusieurs aspects du traitement sensoriel et de l'intégration sensorimotrice, " dit Beaudet. " Au contraire, Little Foot a un grand cortex visuel, qui ressemble plus aux chimpanzés qu'aux humains."
Beaudet et ses collègues ont comparé l'endocast de Little Foot avec les endocasts de 10 autres hominidés sud-africains datant d'il y a entre trois et 1,5 millions d'années. Leur calcul préliminaire du volume endocrânien de Little Foot s'est avéré être à l'extrémité inférieure de la fourchette pour l'australopithèque, ce qui est en accord avec son grand âge et sa place parmi d'autres fossiles très anciens d'Australopithèque d'Afrique de l'Est.
L'étude a également montré que le système vasculaire de l'australopithèque était plus complexe qu'on ne le pensait auparavant, ce qui soulève de nouvelles questions sur le métabolisme du cerveau à cette époque. Cela pourrait être cohérent avec une hypothèse précédente suggérant que le système vasculaire endocrânien de l'Australopithèque était plus proche de l'homme moderne qu'il ne l'était dans le genre Paranthropus géologiquement plus jeune.
"Cela voudrait dire que même si le cerveau de Little Foot était différent de nous, le système vasculaire qui permet la circulation sanguine (qui apporte de l'oxygène) et peut contrôler la température dans le cerveau - deux aspects essentiels pour faire évoluer un cerveau volumineux et complexe - étaient peut-être déjà présents à ce moment-là, " dit Beaudet.
Compte tenu de son âge géologique de plus de 3 millions d'années, Le cerveau de Little Foot suggère que les hominidés plus jeunes ont développé une plus grande complexité dans certaines structures cérébrales au fil du temps, peut-être en réponse aux pressions environnementales croissantes subies après 2,6 millions d'années avec la réduction continue des habitats fermés.
"De tels changements environnementaux pourraient également avoir potentiellement encouragé des interactions sociales plus complexes, qui est entraîné par des structures dans le cerveau, " dit Beaudet.
