Crâne insaisissable de l'hominin précoce trouvé

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L'évolution humaine capture souvent l'imagination, notamment parce que certains de nos parents disparus, les hominins, sont personnifiés par des fossiles bien conservés portant des surnoms accrocheurs. Par exemple, un squelette partiel de Australopithecus afarensis s'appelle Lucy, et un Australopithecus africanus crâne (le crâne sans sa mâchoire inférieure) s'appelle Mrs Ples. Cependant, la plus ancienne espèce connue faisant sans aucun doute partie de l'arbre évolutif humain, Australopithecus anamensis, a principalement traîné loin des projecteurs à cause de ses archives fossiles peu et pas particulièrement glamour. Jusqu'à maintenant, A. anamensis n’était connu que par des os partiels des mâchoires supérieure et inférieure, des dents isolées, une petite partie du casse-tête et quelques os des membres. Ces spécimens ont été trouvés au Kenya et en Ethiopie et sont âgés de 4,2 millions à 3,9 millions d'années..

Écrire dans La nature, et . rapportent la découverte d'un crâne presque complet vieux de 3,8 millions d'années découvert dans la région de Woranso-Mille en Éthiopie. Le fossile est d'un adulte, probablement un homme, et a été identifié comme A. anamensis principalement sur la base des caractéristiques de sa mâchoire et de ses canines. Ce crâne devrait devenir une autre icône de l’évolution humaine.

Un crâne complet n'est pas indispensable pour bien comprendre la morphologie d'une espèce éteinte. Par exemple, A. afarensis avait déjà été bien documenté à partir d'une vaste collection de restes fragmentaires lorsque le premier crâne d'un adulte de cette espèce a été trouvé. Cependant, le crâne nouvellement découvert de A. anamensis, nommé MRD après son numéro de collection, MRD-VP-1/1, fournit une mine d’informations sur la A. anamensis en révélant pour la première fois à quoi ressemblaient son visage et son casse-tête (Fig. 1).

Figure 1 | Le crâne de l'espèce hominine Australopithecus anamensis. Haile Selassie et al. et Saylor et al. rapportent la découverte et la datation d'un crâne (gris) vieux de 3,8 millions d'années A. anamensistrouvé en Ethiopie (numéro de collection MRD-VP-1/1). Des reconstructions de surface (jaunes) de fossiles représentant les seules parties précédemment connues de la région du crâne de cette espèce se superposent au crâne. Ces fossiles kenyans datant de 4,2 millions d'années sont un os de mâchoire supérieure (numéro de collection KNM-KP29283) et un os de mâchoire et d'oreille inférieurs (KNM-KP29281). Les pommettes saillantes (flèche bleue) créent une similitude faciale apparente avec un spécimen de l'hominine âgé de 2,5 millions d'années. Paranthropus aethiopicus; cependant, les auteurs proposent que cette fonctionnalité ait évolué de manière indépendante Paranthropus et A. anamensis. Les fossiles kenyan et éthiopien de A. anamensis se caractérisent, entre autres, par des mâchoires saillantes (flèche rouge) et un petit trou d’oreille (flèche noire). Barre d'échelle, 1 centimètre. Les fossiles du Kenya sont présentés à 97% de leur taille originale pour correspondre à la taille du crâne.

Le MRD offre un aperçu de la forme des crânes d'hominine à un stade précoce de la partie la mieux comprise de l'évolution humaine, entre environ 4,2 millions d'années et aujourd'hui. Les nouvelles informations aideront les scientifiques à déterminer quelles caractéristiques du crâne sont primitives (ancestrales) et quelles sont celles qui sont dérivées (évoluées, c'est-à-dire différentes de la caractéristique correspondante d'un ancêtre); cela, à son tour, affectera les inférences sur les relations évolutives entre les espèces. La découverte déclenchera également une réévaluation des rares archives fossiles d'hominin datant d'il y a 4,2 millions d'années. Si des fossiles précédemment découverts ont été attribués à des espèces de Ardipithecus, Orrorin et Sahelanthropus font tous partie de l'arbre de l'évolution humaine ou sont des singes éteints est controversé,. MRD fournit des informations qui feront avancer ce débat.

En comparant A. anamensis avec d’autres espèces, et y compris leurs nouvelles preuves, les auteurs ont généré des arbres généalogiques évolutifs dans lesquels A. anamensis a toujours été placé comme le plus ancestral de tous Australopithèque espèces et plus tard hominines. Ce résultat confirme les conclusions précédentes, et reflète le fait que le crâne présente des caractéristiques principalement primitives, y compris certaines parties jamais documentées auparavant. A. anamensis fossiles. Le MRD a une face distinctement saillante (Fig. 1) et une boîte à dents notamment longue et étroite. Cette dernière caractéristique est remarquablement similaire à celle du crâne de 7 millions d’années de Sahelanthropus, et ces deux espèces avaient un petit cerveau. Le nouveau fossile a plusieurs caractéristiques que les auteurs supposent être dérivées plutôt que primitives. Le plus frappant est la projection en avant des os de la joue, qui crée une apparence faciale rappelant beaucoup plus jeune Paranthropus les hominines, en particulier les 2,5 millions d’années Paranthropus aethiopicus. Les auteurs concluent que cette caractéristique faciale a évolué indépendamment A. anamensis et les espèces ultérieures, mais la ressemblance pourrait inspirer des interprétations alternatives.

Sur la base de comparaisons antérieures dans lesquelles seules les informations sur les mâchoires et les dents étaient disponibles A. anamensis, il a été largement accepté que A. anamensis et A. afarensis ont successivement fait partie d'une même lignée en évolution dans le temps et ont été représentés dans les archives fossiles, respectivement de 4,2 millions à 3,9 millions d'années et de 3,8 millions à 3,0 millions d'années,. Ainsi, il a été soutenu que A. anamensis et A. afarensis devrait être considéré comme une seule espèce évolutive.

Le cranium MRD augmente maintenant le nombre de A. anamensis les caractéristiques qui peuvent être comparées à celles des autres espèces pour approfondir cette question, et les auteurs présentent des preuves qui ne concordent pas avec le fait que les deux espèces font partie d’une même lignée en évolution. Premièrement, ils identifient un certain nombre de caractéristiques dérivées de A. anamensis mais sont primitifs A. afarensis. Deuxièmement, avec la forme du MRD comme base, les auteurs concluent qu’un os frontal (partie du front) âgé de 3,9 millions d’années en Éthiopie représente A. afarensis plutôt que A. anamensis. Cette attribution, ainsi que la découverte du crâne de MRD vieux de 3,8 millions d’années A. anamensis (preuve de datation rapportée par Saylor et al.), fournit un calendrier révisé indiquant que A. anamensis il y avait au moins 4,2 millions à 3,8 millions d'années, et A. afarensis d’au moins 3,9 millions à 3,0 millions d’années – le chevauchement temporel entre les deux espèces était donc d’au moins 100 000 ans.

Le modèle d’une lignée unique en évolution est certes remis en cause par ces nouvelles preuves, mais il faudra prendre en compte d’autres aspects. L'os frontal isolé attribué à A. afarensis pourrait plutôt appartenir à Platyops de Kenyanthropus ou Australopithecus deyiremeda, d'autres espèces d'hominins largement contemporaines d'Afrique orientale. De plus, on sait peu de choses sur le visage des premiers A. afarensis,, et en particulier, s’il présente davantage de similitudes avec le visage du crâne MRD que ne le fait le visage de plus tard. A. afarensis.

Haile-Selassie et ses collègues se distinguent notamment par l’utilisation d’une reconstruction numérique à grande échelle qui corrige les déformations de la forme du fossile et estime les parties manquantes. Ces méthodes numériques sont facilement disponibles et offrent des opportunités uniques de recherche. Cependant, beaucoup plus de formes peuvent être transformées et combinées de cette manière que ne le pourraient les méthodes conventionnelles, et il faut veiller à ne générer que les options les plus réalistes. Il est donc essentiel que toute reconstruction numérique soit réalisée avec une connaissance détaillée et directe du fossile original, y compris de la manière dont il est préservé et déformé.

Ce point est particulièrement pertinent en ce qui concerne les pommettes saillantes du fossile nouvellement découvert. Après reconstruction, cette zone semble lissée et ne présente pratiquement aucun signe de la surface osseuse initiale. Un aspect important du MRD où la reconstruction pourrait être améliorée est le devant de la mâchoire supérieure. Ici, le traitement numérique a donné une idée moins précise de ce à quoi aurait ressemblé la zone sous-nasale fortement projetée avant que le fossile ne soit brisé.

Le MRD est un excellent ajout aux archives fossiles de l’évolution humaine. Sa découverte affectera considérablement notre réflexion sur l'origine du genre Australopithèque spécifiquement, et sur l’arbre généalogique évolutif des hominines précoces plus largement. Ce travail démontre l’importance qu’un fossile peut avoir dans la paléontologie, ce dont nous devrions nous souvenir lorsque nous avons des regards perplexes et des soupirs de la part de nos collègues des biosciences expérimentales concernant l’enthousiasme suscité par la taille de l’échantillon. n = 1.

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