Sahelanthropus tchadensis,
un fémur de caché à loquace
Muet pendant bien plus d’une décennie avant de retrouver ses avant-bras, Toumaï (Sahelanthropus tchadensis) n’avait pas fini de parler. Pourtant, étonnamment, près d’un quart de siècle après avoir été collecté en surface dans le Sahara tchadien son observation directe reste réduite à une minorité choisie de chercheurs.
Destiné à la casse en 2004, sorti des limbes en 2009, ce fémur sort franchement de l’ombre en 2018 avant de parler à plusieurs reprises depuis 2020 :
- le 10 septembre 2020 :
Postcranial evidence of late Miocene hominin bipedalism in Chad, Franck Guy, Guillaume Daver, Hassane Taisso Mackaye, Andossa Likius, Jean-Renaud Boisserie, Abderamane Moussa, Patrick Vignaud, Clarisse Nekoulnang. Nature, Research Square.
- puis le 1er novembre 2020 :
Nature and relationships of Sahelanthropus tchadensis, Roberto Macchiarelli, Aude Bergeret-Medina, Damiano Marchi, Bernard Wood. Journal of Human Evolution (reçu le 11 décembre 2019, accepté le 30 septembre 2020, accessible en ligne le 1er novembre 2020).
- avant que l'article du 10 septembre 2020 soit publié dans Nature le 24 août 2022 avec quelques modifications :
Postcranial evidence of late Miocene hominin bipedalism in Chad, G. Daver, F. Guy, H. T. Mackaye, A. Likius, J. -R. Boisserie, A. Moussa, L. Pallas, P. Vignaud & N. D. Clarisse. Nature, (reçu le 31 août 2020, accepté le 24 mai 2022, publié le 24 août 2022).
Le crâne, victime d’une tempête en juillet 2002 (Fabrice Nodé-Langlois, Le Figaro, 11 juillet 2002, page 11), aurait trouvé le calme dans les coffres du siège national de la Banque des États de l’Afrique Centrale à N’Djaména laissant la tempête se propager sur son fémur.
En juin 2024 paraît dans le Journal of Human Evolution une réponse à l'article publié en 2022 dans Nature :
Marine Cazenave, Marta Pina, Ashley S. Hammond, Madelaine Böhme, David R. Begun, Nikolai Spassov, Alessandra Vecino Gazabón, Clément Zanolli, Aude Bergeret-Medina, Damiano Marchi, Roberto Macchiarelli, Bernard Wood, Journal of Human Evolution (reçu le 6 novembre 2023, accepté le 3 June 2024, accessible en ligne le 25 juin 2024). 9 pages et 70 pages d'informations supplémentaires en ligne.
Un article dans New Scientist nous apprend qu'une réponse sera faite...
NewScientist
Quand les ancêtres humains ont-ils commencé à marcher sur deux jambes ?
Les anthropologues se demandent depuis 20 ans si le Sahelanthropus, un hominidé qui vivait il y a environ 7 millions d'années, était l'un des premiers singes bipèdes.
9 July 2024
La période comprise entre 7 et 4 millions d’années est une phase un peu nébuleuse dans l’histoire de l'évolution humaine. Il existe essentiellement quatre points de données : Sahelanthropus tchadensis voici 7 millions d'années, Orrorin tugenensis voici 6 millions d'années et les deux espèces d’Ardipithecus voici 5,6 millions et 4,4 millions d'années. Chacun est connu d'une poignée de fossiles incomplets. Sur une période de 3 millions d’années, ce n’est pas grand-chose. À titre de comparaison, il y a des dizaines de sites néandertaliens au cours des 500 000 dernières années.
Cela signifie que les quelques fossiles dont nous disposons de la phase nébuleuse de l'évolution des hominidés ont pris une importance démesurée. Chaque détail de leur interprétation est scruté et discuté sans fin.
Bien qu'il s'agisse du plus ancien hominidé connu, Sahelanthropus est une découverte relativement récente d'abord décrite en 2002 par un groupe de chercheurs largement basés à l'Université de Poitiers en France. Les restes ont été retrouvés dans le désert du Tchad, situé au centre-nord de l'Afrique, une région loin des pays de l’Est du continent comme l’Éthiopie et la Tanzanie qui ont donné de nombreux fossiles célèbres.
La principale découverte est un crâne, nommé Toumaï. Dans le rapport du New Scientist de l’époque (Notre parent humain supposé le plus ancien a peut-être marché sur quatre pattes. Michael Marsh, le 18 novembre 2020 - en bas de page), l’écrivain Jeff Hecht a déclaré qu’il ne ressemblait à aucun grand singe moderne : « Bien que son corps et son cerveau aient la taille d'un chimpanzé moderne », son visage est tout à fait différent, avec de grandes arcades sourcilières et des canines beaucoup plus petites. Les chercheurs ont également trouvé quelques dents et des morceaux de mâchoire.
Ce qu’ils n’ont pas trouvé, ce sont les os des jambes. C'était malheureux car les os des jambes devraient nous informer sur la façon dont Sahelanthropus marchait : est-ce qu'il marchait sur deux jambes comme nous ou bien autrefois des hominidés, est-ce qu'il marchait comme un chimpanzé ou faisait-il autre chose ?
Les chercheurs français qui ont décrit Sahelanthropus ont affirmé qu'il était bipède. Ceci était basé principalement sur la base du crâne et sur la façon dont celui-ci s'adaptait apparemment à la colonne vertébrale : il semblerait que le crâne se trouvait directement au sommet de la colonne vertébrale au lieu d'être incliné comme dans le squelette d'un singe. C’était un argument intrigant mais loin d’être concluant.
Pendant près de deux décennies, c’est en grande partie ainsi que les choses se sont déroulées. Ce qui était bizarre car en réalité des os de membres avaient été retrouvés : l'équipe sur le terrain avait trouvé un fémur (os de la cuisse) et deux cubitus (os de l'avant-bras). Étudiante à l'Université de Poitiers, Aude Bergeret-Medina avait identifié en 2004 le fémur comme appartenant à Sahelanthropus. Son tuteur, Roberto Macchiarelli, l'a soutenue. Cependant, ils se sont vu refuser tout accès à l’os.
En 2018, ces deux chercheurs ont tenté de présenter leurs propres analyses du fémur lors d'une conférence à l’Université de Poitiers mais ils en ont été bloqués par les organisateurs. D’autres paléoanthropologues ont critiqué cette décision. John Hawks de l'Université du Wisconsin-Madison a écrit un blog qui, bien que rédigé dans un langage académique poli, était fondamentalement furieux. « Toutes les critiques pourraient être réduites au silence en quelques heures grâce aux données et aux preuves », a écrit Hawks. « Au lieu de cela, le silence sur ces fossiles clés règnent depuis quinze ans ».
L'année suivante, Macchiarelli et Bergeret-Medina soumettent un article sur le fémur au Journal of Human Evolution, article finalement publié en novembre 2020. Le point essentiel est que le fémur de Sahelanthropus était courbé. C'est typique d'un grand singe comme un chimpanzé mais pas ce que l’on attend d’un hominidé marchant debout. Les os de nos jambes sont droits car ils doivent agir comme des piliers supportant tout le poids de notre corps. J’ai consulté deux paléoanthropologues indépendants, dont le découvreur d'Orrorin, et ils étaient tous deux d’accord : Sahelanthropus ne ressemblait pas à un bipède.
Cependant, après des années de silence, l’équipe initiale de recherche de Poitiers a décidé de commencer à parler. En septembre 2020, deux mois avant la publication de l’article de Macchiarelli et Bergeret-Medina, des chercheurs dirigés par Franck Guy (co-auteur de l'article original sur Sahelanthropus en 2002) et Guillaume Daver de l'Université de Poitiers ont publié une prépublication qui a été finalement publiée dans Nature en 2022.
Guy et ses collègues ont mis en évidence un certain nombre de caractéristiques du fémur qui, selon eux, indiquent la bipédie. Par exemple, les régions plus épaisses le long de la tige de l’os correspondent à celles observées chez l’homme moderne et sont différentes de celles des grands singes. Il y avait aussi « une surface rugueuse au sommet du fémur où s'attachent les muscles fessiers ».
Alors, affaire close ? Pas assez.
Non à la bipédie
En juin, une équipe comprenant Macchiarelli et Bergeret-Medina a publié une réponse dans le Journal of Human Evolution. L’article est une réfutation point par point des propos de l’article de Guy et Daver.
« La plupart des analyses publiées dans cet article ne montrent, à notre avis, aucun signe de bipédie », déclare Clément Zanolli de l'Université de Bordeaux en France, l'un des auteurs de la nouvelle étude. Les fonctionnalités que Daver et Guy prétendaient avoir été trouvées uniquement plus tard chez les homininés bipèdes peuvent en fait être observées chez certaines espèces de singes plus anciennes qui n’étaient pas bipèdes.
Par exemple, l'extrémité supérieure d'un fémur présente un embout en forme de boule qui s'insère dans le bassin. Il manque cette boule au fémur du Sahelanthropus mais nous avons la section immédiatement en dessous. Cela comprend une section épaissie, appelée calcar fémoral, qui aide à supporter le poids du corps.
"C'était censé être une caractéristique de la bipédie", explique Zanolli. Daver et Guy interprétés la présence et la forme du calcar fémoral comme preuve que Sahelanthropus marchait habituellement sur deux jambes. Cependant, « cette caractéristique se retrouve également chez les singes africains et chez de nombreux primates », explique Zanolli. Ainsi, affirme-t-il, cela n’est pas utile pour décider si une espèce est bipède.
L’équipe de Zanolli a également réanalysé les deux os du bras afin d’estimer les longueurs relatives des os du bras et des jambes de Sahelanthropus. Les homininés bipèdes ont des jambes proportionnellement plus longues et des bras plus courts que ceux des singes qui marchent avec les articulations, c'est donc un autre indice sur la façon dont Sahelanthropus se déplaçait. Avec cette mesure, cette équipe a constaté que Sahelanthropus ressemblait plus aux actuels gorilles et orangs-outans et de manière éloignée aux homininés bipèdes comme Australopithecus ou Homo.
L’article contient d’autres analyses mais vous avez probablement compris l’essentiel à ce stade. L'ensemble du message est que les quelques morceaux que nous avons des membres de Sahelanthropus ne sont pas les preuves solides d'une marche bipède habituelle. « Il est généralement impossible de le distinguer des singes africains », explique Zanolli.
À ce stade, vous vous demanderez ce que les auteurs de l’article de 2022 ont à dire sur tout cela. J’ai peur que vous deviez continuer à vous poser la question car Guy a refusé de commenter. Il m’a dit que lui et ses collègues rédigent une réponse, qui sera publiée dans la même revue, et qu'ils espèrent avoir terminé « avant le mois d'août ». Il ne voulait pas discuter des résultats jusqu'à ce que cela soit fait.
Pendant ce temps, quelques collègues de Zanolli poursuivent les analyses des scans de la tomographie (CT) des os. Mais pas de tous car certains chercheurs, dont Zanolli, s’en sont vu refuser l'accès par le gouvernement tchadien. Zanolli dit que c'est hautement inhabituel : « Dans la plupart des pays où je suis allé, il est assez facile, ou au moins c’est possible, d’accéder aux fossiles. » Il dit que c'est la seule fois où l'accès lui a été refusé.
D’autres parties du squelette pourraient également apporter davantage de lumière. "Je pense que les dents devraient être étudié plus en profondeur », explique Zanolli. « Il n'y a pas vraiment d'article publié sur les dents. »
L'avenir du passé.
Enfin, prenons du recul par rapport aux détails des fossiles de Sahelanthropus et plaçons-les dans leur contexte global.
Dans un premier temps, supposons que Zanolli et ses collègues aient raison. Cela signifie que Sahelanthropus n’est pas bipède et n’est peut-être même pas un hominidé. Cela ne veut pas dire que c’est soudainement un fossile inintéressant. Si c’est quoi que ce soit, cela devient encore plus important.
En effet, Sahelanthropus deviendrait un fossile clé pour l’évolution des grands singes africains. C’est quelque chose dont nous ne savons presque rien. « Si c’est un ancêtre des gorilles, par exemple par exemple, ce serait aussi fantastique, car nous n'avons pas un seul fossile pour les ancêtres des gorilles », explique Zanolli.
Plus largement, cela aiderait à trouver davantage de fossiles d’hominidés et de singes de cette époque nébuleuse d’entre 7 et 4 millions d'années. Zanolli dit qu'une part du problème vient du fait qu'une vaste zone de l’Afrique centrale était à l’époque une forêt tropicale et qu’une partie l’est encore : les fossiles ont tendance à ne pas être préservés dans de tels endroits. Il existe néanmoins des endroits comme le Tchad qui sont prometteurs mais peu étudiés.
À l’heure actuelle, cette lacune dans les archives fossiles est la cible d’études fascinantes mais de spéculations non prouvées. Quand et où la bipédie a-t-elle évolué ? A-t-elle évolué une seule fois dans une lignée de singes ou de multiples fois de manière indépendantes ? Quelles pressions évolutives ont conduit à l’émergence des hominidés bipèdes ?
Pour l’instant, on ne peut même pas être sûr que la bipédie ait évolué en Afrique. C'est tentant de le penser parce que les plus anciens hominidés bipèdes que nous connaissons sont africains, même si vous ignorez Sahelanthropus. Une étude publiée en mai combinait les emplacements des hominidés connus et des fossiles de singes et de leurs relations présumées, et a conclu que le groupe qui comprend à la fois les chimpanzés et les hominidés sont probablement originaires du centre-nord de l’Afrique.
Mais les animaux se déplacent, surtout sur des millions d’années. Alors que les singes sont originaires d’Afrique il y a 26 millions d'années, les changements climatiques ont fait que pendant des millions d'années, ils étaient plus répandus et diversifiés en Eurasie, avant de revenir largement en Afrique plus tard. Une minorité de chercheurs affirment que les singes européens présentaient des signes de marche bipède aussi tôt que 11,6 millions d’années. Il existe également des empreintes de pas d'hominidés sur l'île grecque de Trachilos, il y a 6,05 millions d’années – à peu près à égalité avec Orrorin et un million d’années plus jeune que Sahelanthropus. Pour plus de variété, une étude de février a revendiqué un rôle clé dans l'histoire de Lufengpithecus, des singes qui vivaient dans l'actuelle Chine il y a environ 6 millions d'années.
Les preuves d'une bipédie évoluant en Eurasie plutôt qu'en Afrique sont fortement contestées car elles reposent sur des squelettes incomplets et même fragmentaires. Mais c’est aussi le cas de l’idée selon laquelle Sahelanthropus était un bipède. Encore une fois, c’est pourquoi je qualifie toute cette période de nébuleuse.
Quant à savoir comment et pourquoi la bipédie a évolué, nous ne le savons pas. Ce n’est pas ça qui empêche les gens de trouver des idées. Un article de mars suggérait que le dernier ancêtre commun des hominidés et des autres singes africains vivait en Eurasie mais qu'un événement dramatique a séparé les deux populations, qui ont ensuite évolué indépendamment.
Quel événement dramatique ? Bien évidemment la transgression zancléenne. Si vous ne le savez pas, il y a eu une période comprise entre environ 6 et 5,3 millions d'années au cours de laquelle la mer Méditerranée fut presque entièrement desséchée. Le détroit de Gibraltar, qui relie la mer Méditerranée à l’Océan Atlantique, s’est fermé et la mer s’est progressivement évaporée laissant place à des lacs hypersalins. C'était la Crise de salinité messinienne.
Puis, il y a environ 5,3 millions d’années, le détroit de Gibraltar s’est rouvert et les eaux de l’Atlantique sont arrivées précipitamment. Une reconstitution a estimé qu’il fallait « de quelques mois à deux ans » pour remplir le bassin méditerranéen ce qui, s’il ne s’agit pas d’un méga-tsunami apocalyptique, est quand même assez rapide.
Supposément, cette méga-inondation de la transgression zancléenne a séparé une population de singes/hominidés sur la péninsule arabique de populations qui ont pu atteindre l’Afrique créant une scission évolutive. En mai, un groupe distinct de chercheurs est allé plus loin et a lié la fermeture et la réouverture de la Méditerranée à des changements dans le comportement de la plaque tectonique du Pacifique. Dans cette perspective, l'évolution de la bipédie et/ou des homininés a été causée par des processus géologiques de plus grande échelle.
Vous pourrez peut-être dire que je ne suis pas convaincu par tout cela. Il me semble qu'il y a eu de nombreuses étapes intermédiaires depuis la plaque tectonique du Pacifique et la transgression zancléenne jusqu'à ce que les hominidés marchent habituellement debout et nous ne pouvons être sûrs d’aucune d’entre elles. Nous ne connaissons même pas le moment de l’origine de la bipédie. Si Sahelanthropus ou Orrorin était bipède, l’évolution vers la bipédie a débuté bien avant la méga inondation.
Donc, même si je voulais lier l'origine des hominidés à la plus grande inondation des 10 derniers millions années, je pense que nous devrions probablement d'abord trouver un peu plus de fossiles.
Qu’en est-il de la bipédie chez Sahelanthropus ?
Aucune preuve dans le post-crânien de Sahelanthropus ne soutient la bipédie habituelle.
05 juillet 2024
Des chercheurs dirigés par Marine Cazenave de l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutive de Leipzig, en Allemagne, ont réexaminé les preuves fossiles d'une possible bipédie habituelle du Sahelanthropus qui vivait il y a environ sept millions d'années. La nouvelle analyse démontre que la morphologie externe et le signal endostructural ne sont pas compatibles avec la bipédie habituelle.
Le Sahelanthropus tchadensis, vieux de sept millions d'années, a été découvert en 2001 au Tchad et annoncé en 2002 comme une espèce d'hominidé bipède habituelle basée sur un crâne adulte déformé. Ainsi, toute information supplémentaire provenant des éléments postcrâniens est essentielle pour clarifier sa nature et son statut taxonomique. En 2020, des chercheurs ont décrit un fémur partiel provenant du même endroit fossilifère et ont suggéré que sa morphologie n'était pas cohérente avec la bipédie habituelle.
En 2022, des chercheurs ont mené une étude plus approfondie du spécimen et ont également examiné deux cubitus partiels non signalés auparavant. Ils ont suggéré que le fémur présente plusieurs caractéristiques de sélection pour la bipédie. Une collaboration internationale de chercheurs a réexaminé ces résultats dans une nouvelle étude incluant désormais plusieurs restes de singes du Miocène.
Aucune preuve de bipédie habituelle
L’équipe n’a trouvé aucune caractéristique du fémur partiel de S. tchadensis qui soit exclusivement observée chez les bipèdes terrestres habituels, tels que les australopithèques et les humains modernes. Comme l'indique Marine Cazenave, « certains attributs du fémur partiel ne sont même pas présents du tout chez les hominidés mais observés chez les hominoïdes non-hominidés voire même non-primates ». «Il existe même certaines similitudes anatomiques avec les carnivores », ajoute Nikolai Spassov, professeur au Département de paléontologie et de minéralogie du Musée national d'histoire naturelle de l'Académie bulgare des sciences et co-auteur de l'étude.
Les auteurs ont pris en compte des caractéristiques supplémentaires non étudiées jusqu'à présent, notamment les proportions des membres, qui sont compatibles avec la condition typique des grands singes africains mais s'écartent de celle des bipèdes habituels. Les chercheurs concluent que la reconstruction du comportement locomoteur de S. tchadensis à partir de restes postcrâniens devrait prendre en compte toutes les caractéristiques morphologiques liées au fonctionnement plutôt que de compter uniquement les similitudes avec les homininés.
Implications pour le statut taxonomique de Sahelanthropus
Le débat a remis en question son statut d’hominidé putatif. La manière dont S. tchadensis s'est réellement déplacée est encore inconnue.
Et si le Sahelanthropus était un autre singe fossile africain du Miocène supérieur ?