Des scientifiques révèlent enfin pourquoi les « hobbits » étaient si petits.

Avant la découverte de Homo floresiensis, les scientifiques partaient du principe que l’évolution de la lignée humaine se résumait à une augmentation continue de la taille du cerveau.

Selon un processus appelé encéphalisation, le cerveau humain a évolué vers une masse relativement plus importante que ce que l’on aurait attendu au regard de la taille du corps correspondante.

Les anthropologues soutenaient que cette augmentation proportionnelle de la taille du cerveau avait permis à notre espèce et à nos proches parents d’accomplir des activités plus complexes, comme maîtriser le feu, façonner et utiliser des outils, produire de l’art ou encore domestiquer des animaux.

Ces idées ont pourtant volé en éclats lorsque des archéologues ont annoncé, via une publication scientifique en 2004, l’existence de notre cousin fossile Homo floresiensis. Homo floresiensis a vécu entre environ 700 000 et 60 000 ans avant le présent, dans les forêts tropicales humides d’Indonésie, une période en partie contemporaine de celle de notre propre espèce.

Surnommés à juste titre les « Hobbits », les Homo floresiensis étaient de très petite taille, un peu plus d’1 mètre (environ 3 pieds), et possédaient un cerveau de la taille de celui d’un chimpanzé. Cette trouvaille a remis en cause l’idée selon laquelle la taille du cerveau aurait augmenté au cours des derniers millions d’années, et a semé le doute sur ce qui distingue les proches parents récents de notre genre Homo de nos ancêtres plus anciens.

Notre nouvelle étude des crânes et des dents propose une explication inédite de la façon dont les « Hobbits » ont évolué vers une petite taille.

Nous sommes professeurs d’anthropologie à l’Université de Washington de l’Ouest. Après avoir participé en 2023 à un atelier réunissant des anthropologues biologistes travaillant sur les individus juvéniles dans les archives fossiles, nous avons commencé à examiner les changements de taille du cerveau au fil de l’évolution humaine.

Dans nos travaux précédents consacrés aux proportions des molaires, nous avions mis au jour de nouvelles pistes sur l’évolution de la grossesse en montrant que les vitesses de croissance fœtale sont étroitement liées aux proportions des molaires chez les primates. Cette fois, nous voulions déterminer s’il existait aussi un lien, chez nos parents fossiles, entre les proportions des dents et la taille du cerveau.

Pour de nombreuses espèces fossiles, Homo floresiensis compris, les paléontologues ne disposent que de restes squelettiques très incomplets - parfois seulement quelques dents. Si les proportions dentaires permettent d’inférer la taille du cerveau chez des fossiles, cela ouvre de nombreuses possibilités pour évaluer les variations passées d’encéphalisation.

Les dents, constituées majoritairement de matière inorganique, se conservent bien plus souvent que les autres parties du corps : elles représentent l’immense majorité des vestiges paléontologiques mis au jour. Pouvoir apprendre quelque chose de la taille du cerveau à partir de quelques dents seulement devient alors un outil réellement précieux.

Reconstituer la taille du cerveau grâce aux dents, y compris chez Homo floresiensis

Nous avons rassemblé des données sur la taille des dents et celle du cerveau pour 15 espèces fossiles de l’arbre généalogique humain, couvrant environ 5 millions d’années d’évolution. De manière apparemment paradoxale, pour la plupart des espèces, les troisièmes molaires - autrement dit les dents de sagesse - sont devenues proportionnellement plus petites à mesure que la taille du cerveau augmentait au cours de l’évolution humaine.

Dans l’ensemble, les parents humains dont les dents de sagesse sont relativement plus volumineuses appartiennent à des formes plus anciennes et avaient un cerveau plus petit. À l’inverse, des taxons plus récents, comme Homo neanderthalensis, présentaient des troisièmes molaires relativement plus petites (par rapport à leurs autres dents) et un cerveau plus grand.

Ce lien permet aux chercheurs d’estimer certains aspects de la taille du cerveau à partir de fossiles incomplets, qui n’existent parfois que sous la forme de quelques dents isolées.

Les scientifiques reconnaissent aujourd’hui que la formation du cerveau et celle des dents sont intimement liées pendant la gestation. Et, pour la plupart des espèces, un cerveau plus grand est associé à des dents de sagesse plus petites.

L’unique exception au sein du genre Homo est Homo floresiensis, le « Hobbit ». Chez les Hobbits, les dents de sagesse sont petites relativement aux autres molaires - un schéma typique des membres du genre Homo. Pourtant, leur cerveau est lui aussi petit, ce qui est particulièrement inhabituel.

Deux mécanismes principaux peuvent conduire à une diminution de la taille du cerveau : un ralentissement de la croissance pendant la gestation, avant la naissance, ou un ralentissement de la croissance après la naissance, durant l’enfance. Comme les dents se forment tôt pendant la gestation, une baisse des vitesses de croissance au cours de la grossesse a tendance à modifier la forme et la taille des dents - voire à empêcher leur développement.

À l’inverse, un ralentissement plus tardif, pendant l’enfance, influence la forme et la taille du squelette autrement, parce que les différentes parties du corps ne se développent pas toutes au même moment.

Nos nouveaux résultats indiquent que la taille corporelle de Homo floresiensis a probablement diminué à partir d’un ancêtre Homo de plus grande stature, via un ralentissement de la croissance survenant durant l’enfance.

Les petites dents de sagesse des Hobbits suggèrent qu’au moins in utero, leur développement allait dans le sens d’un cerveau proportionnellement plus grand - une caractéristique emblématique des humains et de leurs proches. Le « frein » ayant limité la croissance cérébrale aurait donc vraisemblablement agi après la naissance.

D’ailleurs, il s’agit du même mécanisme par lequel certaines populations humaines modernes de petite taille se sont adaptées à leurs conditions écologiques locales.

Devenir petit sur les îles

La faible taille corporelle de Homo floresiensis était probablement une adaptation aux conditions particulières du milieu insulaire de Flores.

L’évolution vers une petite taille comme adaptation à la vie sur une île isolée est connue sous le nom de nanisme insulaire. De nombreux exemples montrent que d’autres mammifères ont rapetissé sur des îles au cours des 60 derniers millions d’années. L’un des cas les plus parlants est celui de l’éléphant nain Stegodon sondaarii, qui vivait sur Flores et que H. floresiensis chassait pour se nourrir.

À la fois Homo floresiensis et Homo luzonensis - un autre hominine insulaire de petite taille d’Asie du Sud-Est - ont probablement évolué vers une stature très réduite sous l’effet de contraintes écologiques typiques des milieux insulaires : ressources alimentaires limitées et absence de grands prédateurs.

Comme la taille du cerveau et celle du corps sont étroitement liées, l’évolution de la corpulence influence nécessairement l’évolution du cerveau. Chez les humains modernes, les individus plus grands ont des cerveaux plus grands, et les individus plus petits ont des cerveaux plus petits.

Pour autant, des cerveaux plus petits ne signifient absolument pas une moindre intelligence. La variation de taille corporelle conditionne la taille du cerveau ; elle ne mesure pas les capacités cognitives. Les Hobbits des îles fabriquaient des outils, chassaient un gibier grand pour eux - des éléphants pygmées - et ont très probablement produit et utilisé le feu.

Nos travaux appuient l’idée que leur petite taille provient d’un ralentissement de la croissance pendant l’enfance. Mais ce processus aurait vraisemblablement eu peu d’effet sur le fonctionnement cérébral ou sur les aptitudes cognitives. Nous avançons l’hypothèse que les Hobbits étaient petits, mais très compétents.

Mieux comprendre notre propre évolution

De nouvelles recherches - dont notre étude - continuent de souligner combien il est important de comprendre l’évolution de la grossesse ainsi que celle de la croissance et du développement de l’enfant. Si l’on veut savoir ce qui distingue les humains de leurs ancêtres évolutifs, et comment nous avons évolué, il faut comprendre de quelle manière les tout premiers moments de la vie ont changé - et pour quelles raisons.

Nos résultats invitent également à réexaminer l’attention sans fin portée à l’augmentation de la taille du cerveau comme force dominante de l’évolution humaine. D’autres espèces du genre Homo avaient un petit cerveau, mais n’étaient probablement pas si différentes de nous.

Tesla Monson, professeure d’anthropologie, Université de Washington de l’Ouest, et Andrew Weitz, professeur adjoint d’anthropologie, Université de Washington de l’Ouest

Cet article est republié depuis La Conversation dans le cadre d’une licence Commons Créatives. Lisez l’article original.