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Le gros orteil, un des derniers pas de notre évolution

Le gros orteil a été l'une des dernières parties du pied à évoluer, affirment des scientifiques américains.

Un texte d'Alain Labelle

Au moment où nos premiers ancêtres Hominines ont commencé à marcher sur leurs deux pattes arrière, ils se servaient aussi de leurs pieds pour saisir les branches et s’accrocher aux arbres.

Un pied humain.Un pied humain Photo : iStock

Nous avons identifié des variations des formes osseuses dans l'avant-pied chez les anthropoïdes et les Hominines éteints qui sont liés à l'émergence de la marche bipède.

Les auteurs de l'étude

Sur la terre ferme, la démarche des ancêtres de l’Homo sapiens était différente de l’humain actuel, mais ils étaient quand même capables de se déplacer assez efficacement.

L’apparition d’un gros orteil rigide [hallux en anatomie] au cours de l’évolution lui a donné une puissance de poussée pendant la marche et la course.

L’évolution du pied

Pour mieux cerner l’évolution du pied, le scientifique Peter Fernandez et ses collègues de l’Université Marquette de Milwaukee ont réalisé des examens 3D de tomodensitométrie des articulations osseuses des orteils des humains, de leurs ancêtres et des singes actuels, et ils les ont comparés.

Les chercheurs ont superposé ces informations dans l’arbre de l’évolution, pour déterminer le moment et la séquence des événements qui ont mené à l’apparition de l'avant-pied de l’Homo sapiens.

Ces examens fournissent de nouvelles preuves morphologiques et macroévolutives sur la manière et le moment où le squelette a évolué pour répondre aux exigences biomécaniques uniques de la bipédie.

Notre capacité à marcher et à courir efficacement sur deux pieds est une caractéristique cruciale qui a permis aux humains de devenir ce qu'ils sont aujourd'hui.

Peter Fernandez

« Le gros orteil est mécaniquement très important pour la marche. Dans notre étude, nous avons montré qu'il n'a atteint sa forme actuelle que beaucoup plus tard que les autres orteils », explique le Pr Fernandez.

Les chercheurs estiment que cette adaptation anatomique est intervenue en dernier parce qu’elle devait être plus difficile à changer, mais aussi qu’elle fut probablement un compromis entre deux périodes évolutives.

Le gros orteil pouvait encore être utilisé pour saisir, car nos ancêtres passaient une bonne partie de leur temps dans les arbres, avant de devenir pleinement une espèce terrestre.

Peter Fernandez

« L’humain moderne a vu la stabilité de l'articulation [du pied] augmentée lorsque l’orientation de son gros orteil a changé pour permettre la marche. Le pied perdait au même moment l’agilité associée à ses origines simiesques et arboricoles », poursuit M. Fernandez.

Pourquoi marchons-nous?

La théorie largement acceptée par la science veut que nos lointains ancêtres aient été forcés de quitter les arbres dans lesquels ils vivaient lorsque le climat a changé, réduisant la couverture des forêts. Ainsi, contraints de descendre au sol pour se nourrir, ils se seraient peu à peu redressés pour finir par marcher sur deux jambes.

Selon une autre théorie, le bipédisme se serait développé en réponse au relief escarpé et aux gorges rocheuses d'Afrique de l'Est, et non pas en réaction à des changements de végétation liés au climat.

En outre, l'humain aurait commencé à se déplacer sur deux pieds parce qu'il a besoin de beaucoup moins d'énergie pour se mouvoir de cette façon qu'à quatre pattes.

L’état actuel des connaissances permet de penser que les premiers ancêtres des humains capables de marcher debout seraient apparus il y a 4,4 millions d'années (Ardipithecus ramidus).

Mais la transition complète vers la bipédie serait intervenue beaucoup plus tard, peut-être chez des parents plus proches au sein de notre propre groupe, Homo.

Une chose est certaine, les présents travaux confirment maintenant que les premiers humains marchaient, mais utilisaient encore leurs pieds pour saisir des objets.

Le détail de cette étude est publié dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (en anglais) (Nouvelle fenêtre).

Biologie

Science