TP-TD 2  : Regards sur l’évolution de l’Homme

Les espèces sont toutes apparentées. cependant, on considère que les espèces les plus apparentées sont celles qui présentent le plus grand nombre de caractères homologues dérivés (ou évolués) communs : elles l’ont hérité du dernier ancêtre quelles ont en commun. Un caractère dérivé provient d’une innovation évolutive qui a affecté le caractère à l’état primitif (ou ancestral).

I- Comparaison Chimpanzé-Homme

1-  A l’aide des document 1  et 2(d’après svt.ac-dijon.fr), comparez le crâne des chimpanzés et des Hommes : capacité crânienne,  importance de la face, position du trou occipital, la forme de la mandibule.

Définitions : Trou occipital : trou à la base du crâne sur lequel vient s’articuler la colonne vertébrale

Document 1 : Morphologie crânienne du Chimpanzé et de l’Homme

Document 2 : mandibules de Chimpanzé et d’Homme

2-  A l’aide des vidéos, comparez les crânes de foetus et d’adultes et leur évolution.

Document 3 : Caractéristiques anatomiques du chimpanzé et de l’Homme. 

bipédie : du latin « bipes, bipedis » signifiant « qui marche sur deux pieds ». On dit qu’un animal est bipède s’il se déplace sur l’extrémité de ses membres postérieurs

3- A l’aide du document 3, quels autres phénotypes diffèrent ?

4- A l’aide des documents 1 et 4 et de vos connaissances du chapitre précédent, proposez une explication à ces différences phénotypiques et à leurs mises en place.

II- Emergence du genre Homo

1-  A l’aide de votre livre page 82-83 répondez aux questions 1 à 4

2- A l’aide des documents 5 et 6 indiquer les croyances qui ont été modifiées depuis certaines découvertes, observations.

Document 5 : La conscience de la mort n’est pas le propre de l’homme

On a longtemps pensé que les animaux n’avaient pas conscience de la mort. Mais deux études publiées cette année révèlent que les chimpanzés ne sont pas insensibles à la disparition de  leurs proches. Observés dans une réserve située en Ecosse, des primates ont été filmés lors des dernières heures d’une femelle âgée. Un groupe s’est d’abord montré silencieux et très attentionné envers la mourante, lui prodiguant de nombreuses caresses. Puis il s’est éloigné après le décès, refusant de retourner sur les lieux pendant cinq jours ; seule la fille ainée de la défunte est revenue veiller toute la nuit près du cadavre. Par ailleurs, dans la forêt de Guinée, les scientifiques ont remarqué deux mères continuant à porter la dépouille de leurs petits, victimes d’une infection respiratoire. Elles les ont même gardés et choyés si longtemps -19 et 68 jours ! – que leur corps ont fini par se momifier.

Science et vie – Août 2010

Document 6 : Australopithecus sediba relance le débat sur l’origine du genre homo

Les squelettes d’Australo­pithecus sediba présentent un mélange inattendu de traits propres aux australopithèques et d’autres au genre Homo.

On pensait que les traits caractéristiques du genre humain, tels que des bras courts et des mains agiles, étaient apparus simultanément. Or Australopithecus sediba montre qu’ils sont apparus en plusieurs étapes. Ainsi, ses longs bras, faits pour grimper aux arbres, sont assortis de mains au long pouce et aux doigts courts, qui semblent conférer une préhension fine, comme celle d’un humain moderne. Ce mélange de traits australopithèques et humains suggère qu’Australopithecus sediba descend de l’australopithèque africain, Australopithecus africanus, ou d’une lignée inconnue, et qu’il est un ancêtre direct d’Homo erectus.

A. sediba (a) n’avait pas un régime fondé sur des aliments durs, car il n’était pas équipé pour. La modélisation d’une morsure (b) met en évidence la force exercée (du bleu au rouge, cette force augmente).

LE CERVEAUd’Australopithecus sediba(en rose) a été révélé par la tomographie à rayons X de son crâne.

Même si le cerveau de ce jeune mâle n’est guère plus gros que celui d’un chimpanzé, la reconstruction suggère que dans la lignée d’Australopithecus sediba commençait une réorganisation du lobe frontal, partie du cerveau jouant chez l’homme un rôle essentiel dans la planification et le langage.

 

III- Etude d’un cas pratique :  le spécimen de Flores

Une équipe australo-indienne a découvert en septembre 2003 un fossile « nouveau » dans une caverne de l’île de Flores (Est de Java, en Indonésie). Le premier spécimen analysé par Peter Brown (LB1 ou Edu) est une femme de 30 ans datant de 18 000 ans. C’est le squelette le plus complet que l’on ait retrouvé dans la grotte de Liang Bua. Des restes (très partiels) de huit autres individus ont été découverts, dont une petite mandibule comparable à celle de LB1. Mais aucun crâne autre que celui de LB1 n’a pu être mis au jour. Ils sont datés entre -12 000 et – 95 000 ans, laissant supposer une occupation continuelle de l’île pendant cette période.

A- Lignée humaine ou lignée des paninéa ?

On cherche à savoir si ces fossiles sont des représentants de la lignée humaine ou de la lignée des paninés par l’étude de caractères crâniens.

En effet, il y a 7 à 10 millions d’années, la lignée humaine s’est individualisée de la lignée des Chimpanzés. L’Homme est aujourd’hui la seule espèce vivante de la lignée humaine, mais plusieurs espèces fossiles témoignent de l’évolution de la lignée humaine depuis 6 millions d’années. Ces fossiles appartiennent à deux genres, Australopithèque et Homo.

A votre disposition :

ï Photographie numérisée de différentes vues du crâne de LB1

ï Logiciel Mesurim : logiciel permettant de faire des mesures sur les images numériques

1- Suivre le protocole suivant :

a. Placer sur l’image « Flores.jpg », les points nécessaires pour les mesures à l’aide du document 1.

b. Tracer  les segments de droite utiles pour les mesures.

c. Créer une échelle afin de définir l’échelle de la photographie.

d. Faire les mesures.

2- Résultats et analyse

a. Exploiter les résultats pour préciser si ces fossiles sont des représentants
de la lignée humaine ou de la lignée des paninés.

b. Formuler un avis critique sur la valeur scientifique de votre conclusion.

Doc 1-a Caractéristiques de quelques espèces de primates

Doc1-b- Localisation des points de référence sur un crâne d’Homo sapiens

B- Expertise plus poussée

On cherche à préciser la place de ces fossiles dans la lignée humaine par l’étude d’autres caractères crâniens.

1. Faire les mesures et exploiter les résultats pour préciser la place de ces fossiles dans la lignée humaine.

2. Si on considère le crâne comme étant une sphère, le volume crânien du fossile de Flores peut être mesuré d’après les photos. Discuter de l’apport de cette nouvelle donnée.

Document 2 : 

a- Des données sur quelques représentants de la lignée humaine

b- Localisation des points de référence et mesures

Bregma (B) : point de rencontre entre la suture fronto-pariétale et la suture sagittale

Porion (P) : point situé sur le bord externe et le plus supérieur du trou auditif

Point sous-orbitaire (O) : point le plus bas situé sur le bord de la cavité orbitaire

Prosthion (M) : point situé sur le bord alvéolaire entre les deux incisives centrales

Nasion (N) : point de rencontre des sutures des os nasaux et frontal.

Opisthocranion (Q) : point supérieur le plus proéminent de l’occiput.


Remarques importantes : 

Les mesures s’effectuent conventionnellement sur le profil gauche. 

– L’inclinaison de la face (ou angle facial ou angle du prognathisme) : c’est l’angle aigu entre la droite OP et la droite MN 

– La hauteur du crâne est le segment BP

– La longueur du crâne est le segment  NQ. 

 

 

 

 

– Le Rayon R  de l’emplacement du cerveau = Q’F

Volume d’une sphère = 4/3 x π x R3

 

 

 

  ECE :   On peut également appliquer ces études spécifiques de mesures sur des bassins fossiles avec d’autres points remarquable