Le cerveau des premiers humains avait globalement un volume identique à celui des hommes modernes. En revanche, sa forme s'est modifiée pour des raisons explorées dans une nouvelle recherche.
L’équipe de Tim White (université de Berkeley en Californie) a mis au jour en 1997, et peu à peu reconstitué, deux crânes d’adultes et un crâne d’enfant, vieux de 154.000 à 160.000 ans, près du village de Herto, dans la dépression d’Afar, en Ethiopie. Depuis cette découverte, de nombreuses études ont porté sur ces spécimens et ont été publiés. Cette fois avec Christoph Zollikofer de l'université de Zurich, le paléontologue s'est intéressé à leur cerveau et plus exactement à la forme de leur endocrâne, la surface intérieur du crâne.
Des cerveaux de taille similaire
Les crânes de Herto sont parmi les mieux conservés de tous les fossiles de la lignée Homo. Ils ont ainsi permis de calculer le volume total du cerveau des trois individus retrouvés. Il en ressort que la taille de celui-ci était globalement semblable à celle observée dans les populations humaines modernes. En revanche, ces premiers cerveaux étaient structurés différemment des nôtres. Cela suggère une évolution ultérieure de cet organe ou un changement de forme lié à des modifications du visage. Pour comprendre les mécanismes qui ont provoqué ces transformations, les scientifiques ont effectué des analyses endocrâniennes sur 125 humains modernes et ont reconstruit le crâne de 50 fossiles d'Homo erectus, Homo neanderthalensis et H. sapiens.
Pour les sapiens ancestraux, en plus des spécimens de Herto, d'autres crânes découverts dans les grottes de Qafzeh et Skuhl, en Israël, ont été utilisés. Parce que la croissance cérébrale cesse avec l'éruption des premières molaires permanentes mais que la structure faciale continue de croître jusqu'à l'âge adulte, les auteurs ont inclus plusieurs enfants, modernes et fossiles, dans leurs investigations. Pour obtenir du matériel utilisable, il a fallu effectuer des scanners haute définition de tous les crânes puis reconstruire numériquement chaque endocrâne afin d'obtenir des données morphométriques permettant de comparer les différents cerveaux.
Des changements liés à l'évolution du bas du visage
Les résultats des comparaisons sont publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences. Il en ressort que chez les enfants, jusqu'à l'apparition des molaires et donc la fin de de la croissance du cerveau, les formes endocraniennes sont similaires chez les humains fossiles et modernes, ce qui indique que le cerveau n'a pas beaucoup évolué au cours des 200.000 dernières années. En revanche, de nombreuses différences sont repérées au niveau de l'endocrâne chez les adultes et elles sont associées à la croissance de la face et surtout du bas du visage. Une croissance sans doute liée à des modifications du régime alimentaire ayant soutenu des évolutions dans la façon de mastiquer. Il est aussi possible que des changements de la fonction respiratoire aient pu médier l'évolution de la forme du cerveau adulte. D'autres recherches seront nécessaires pour affiner cette perception des variations de formes cérébrales et surtout pour comprendre quels changements comportementaux elles ont pu générer.
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