Un minuscule crâne aide à résoudre les mystères de l'évolution du cerveau

Le petit crâne que vous avez vu dans l'image ci-dessus appartient à un primate éteint - Chilecebus carrascoensis - qui vivait il y a 20 millions d'années et qui a été découvert ici en Amérique du Sud. En plus d'être mignon (cela ne ressemble-t-il pas à un porte-clés?) Et d'être superbement préservé, le fossile peut aider à répondre à des questions sur la façon dont notre cerveau a évolué et est devenu si gros.

Pourquoi le crâne est-il si important?

Comme vous pouvez le voir sur l'illustration suivante, les humains ont un cerveau exceptionnellement gros comparé à celui d'autres animaux et même de primates. Cependant, les scientifiques ne savent pas exactement quand ce trait a commencé à se développer - et l'une des difficultés rencontrées dans l'étude de l'évolution du cerveau réside dans le fait qu'il n'y a pas de millions d'années de cerveau préparant une soupe à étudier.

(Source: IFLScience! / Xiaocong Guo / Xijun Ni / Reproduction)

Le crâne minuscule appartient à un primat de l'ordre des Anthropoïdes - et les animaux de cet ordre sont divisés en deux familles: celle des singes de l'Ancien Monde ou Catarrinos, qui comprend des gorilles, des orangs-outans, des bonobos et des humains, entre autres, et celle des singes du monde. Nouveau monde ou Platyrrinos, qui inclut des créatures telles que les ouistitis, les singes hurleurs, les singes capucins et les singes araignées, par exemple.

Selon les scientifiques, les deux familles sont issues d'un ancêtre commun il y a 36 millions d'années et, bien qu'elles se soient scindées et ont continué à évoluer séparément, les catarrinos et les platirrinos partagent de nombreuses caractéristiques. Le petit crâne âgé de 20 millions d'années appartient à la deuxième famille, les platirrinos, et, faute de fossiles en bon état, très peu d'études ont été menées sur ces animaux. Mais on sait qu'ils sont parmi les premiers à se différencier d'un tel ancêtre commun, ce qui fait du fossile un exemple unique pour l'étude de l'évolution du cerveau chez les primates.

Découvertes

L'avantage d'avoir des crânes aussi bien conservés est qu'ils permettent aux scientifiques de déduire avec une grande précision les structures cérébrales qu'ils hébergent. Dans le cas du fossile, une équipe de scientifiques de l'Université de Californie à Santa Barbara, du Musée américain d'histoire naturelle et de l'Académie chinoise des sciences ont créé des modèles tridimensionnels et conclu que le cerveau des primates d'Anthropoidea avait grossi et rétréci au fil du temps. des millions d'années - et que l'évolution de l'organe s'est produite beaucoup plus complexe et instable que prévu. Voir le modèle suivant:

Plus spécifiquement, les scientifiques ont reconstitué ce que devrait être le cerveau de C. carrascoensis et ont noté que les créatures avaient de petits bulbes olfactifs - ce qui suggère qu'elles n'avaient pas un sens aigu de l'odorat - et que cette caractéristique n'était pas compensée par un meilleur système visuel. complexe, qui était aussi petite. Cette observation va à l'encontre de ce que l'on pensait être la norme pour le cerveau des primates, à savoir que les petits centres olfactifs devraient être compensés par des centres visuels plus grands, et inversement.

(Source: Science Advances / Reproduction)

En outre, après avoir établi le quotient d'encéphalisation phylogénétique - ou le rapport taille du cerveau / taille du corps - les chercheurs ont découvert que C. carrascoensis avait des cerveaux proportionnellement petits. Pour avoir une idée, alors que le quotient de ces animaux était de 0, 79, celui de la plupart des primates actuels se situait entre 0, 86 et 3, 39, et celui de l'homme, de 13, 46.

De plus, en comparant le coefficient de C. carrascoensis à celui d'autres membres de l'ordre d'Anthropoidea - éteints et vivants - des scientifiques ont observé des variations au cours des millénaires, révélant que les cerveaux de primates avaient grossi, rétréci à nouveau et augmenté à nouveau d'innombrables fois. Qu'en est-il des humains dans cette histoire? Des analyses ont montré que le cerveau de l'Homo sapiens avait connu une augmentation spectaculaire et rapide de sa taille en 7 millions d'années, ce qui représente un calendrier d'évolution assez court.