Enseignement scientifique Terminale
Durée 1h – 10 points – Thème « Une histoire du vivant »
Sujet n°ENSSCI3223
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En 2013, Lee Berger, de l’université sud-africaine du Witwatersrand, découvre, dans des grottes près de Johannesburg, 1 550 ossements fossiles appartenant à 15 individus différents. Les chercheurs ont pu reconstituer un squelette presque complet.
L’équipe de chercheurs a commencé à analyser cet ensemble d’ossements et les premières conclusions montrent que cette nouvelle espèce présente des caractères à la fois archaïques et modernes.
On veut montrer comment l’étude de ces ossements fossiles a permis d’approfondir une partie de l’histoire de la lignée humaine et a contribué à alimenter les débats entre les scientifiques.
Partie 1 – Étude des caractères morpho-anatomiques des fossiles trouvés
| Primates Caractéristiques | Homo sapiens | Australopithèque | Fossile de Lee Berger |
| Capacité crânienne | 1 350 cm3 | 430 à 550 cm3 | 465 à 560 cm3 |
| Mâchoire inférieure | Parabolique | En « U » | Parabolique |
| Face | Plate, sans prognathisme | Prognathisme | Plate, sans prognathisme |
Source : d’après L. Berger et al., eLife, 2015
Document 2 – Comparaison des doigts du fossile de Lee Berger par rapport à ceux d’autres Primates
Les phalanges des doigts sont les os longs constituant les extrémités de la main.
Au = Austalopithecus
Les primates arboricoles, qui s’engagent en suspension ou en escalade et qui ont donc un mode de locomotion davantage arboricole, ont une courbure des phalanges plus élevée par rapport aux primates bipèdes.
Source : d’après Kivell, T., Deane, A., Tocheri, M. et al. La main de l’Homo naledi et https://planet-terre.ens-lyon.fr
Document 3 – L’articulation de l’épaule : vue de l’omoplate en position anatomique de plusieurs Primates
L’omoplate des australopithèques présente des caractéristiques comparables à celle des primates actuels, tels que les Gorilles.
Une orientation vers le haut de l’articulation, indiquée par la flèche, est une adaptation à la vie arboricole.
a : Gorille
b : Fossile de Lee Berger
c : Homo sapiens
Source : d’après J. Hawks et al, eLife, 2017
Document 4 – Anatomie du pied du fossile de Lee Berger par rapport à celui d’autres Primates
Bien qu’elle soit un peu plus basse chez le fossile de Lee Berger que chez Homo sapiens, la voute plantaire assure une foulée efficace et une bipédie prolongée.
Certaines phalanges du pied n’ont pas été retrouvées chez le fossile étudié.
Chez les Australopithèques, le premier métatarsien s’écarte des autres ; il s’agit d’une adaptation au grimper arboricole.
Source : d’après L. Berger et al., eLife, 2015 et https://evolution-biologique.org
1- Présenter, à l’aide des documents 1 à 4, les caractères modernes de cette nouvelle espèce fossile de Lee Berger qui la rapprochent du genre Homo.
Le fossile découvert par Lee Berger présente plusieurs caractères modernes qui le rapprochent du genre Homo :
- D’après le document 1, sa mâchoire en forme de parabole et sa face sans prognathisme, rappellent ceux d’Homo sapiens.
- D’après le document 4 indique que la voûte plantaire un peu plus basse chez le fossile de Lee Berger que chez Homo sapiens, permettant une foulée efficace et une bipédie prolongée.
2- Présenter, à l’aide des documents 1 à 4, les caractères primitifs de cette nouvelle espèce fossile de Lee Berger en faveur d’une appartenance au genre Australopithèque.
Le fossile de Lee Berger présente caractères primitifs en faveur d’une appartenance au genre Australopithèque :
- D’après le document 1, sa capacité crânienne est faible (465 à 560 cm³), proche de celle des australopithèques, et bien inférieure à celle d’Homo sapiens.
D’après le document 2 ses phalanges sont courbées, signe d’une adaptation à la vie arboricole, comme chez les primates non bipèdes.
D’après le document l’orientation vers le haut de l’articulation de l’épaule, typique des primates arboricoles et semblable à celle des gorilles.
Selon les paléontologues, il s’agirait d’une nouvelle espèce du genre Homo, nommée Homo naledi.
Mais tous les spécialistes n’approuvent pas cette classification. C’est le cas du paléontologue Yves Coppens qui déclarait en 2015, dans le journal le Monde :
« L’Homo en question n’est, bien sûr, pas un Homo (…) mais un australopithèque de plus ».
3- Au regard des réponses précédentes, justifier l’aspect controversé du positionnement d’Homo naledi dans la lignée humaine.
Le positionnement d’Homo naledi dans la lignée humaine est controversé car il présente à la fois des caractères primitifs et modernes.
D’un côté, sa faible capacité crânienne, la courbure de ses phalanges et l’orientation de son épaule vers le haut rappellent les caractéristiques des australopithèques, adaptés à la vie arboricole.
D’un autre côté, sa mâchoire en parabole, son visage sans prognathisme et sa voûte plantaire adaptée à la bipédie sont des traits typiques du genre Homo.
Cette combinaison inhabituelle rend difficile sa classification. Certains paléontologues, comme Yves Coppens, estiment qu’il s’agit d’un australopithèque très évolué, tandis que d’autres y voient une nouvelle espèce du genre Homo.
Partie 2 – Études récentes et nouvelles controverses autour d’Homo naledi
En 2015, sans élément complémentaire, il s’avère difficile de statuer sur la place exacte d’Homo naledi dans l’arbre buissonnant des homininés. En 2017, les paléontologues étudient plus précisément des dents de cette nouvelle espèce.
4- Identifier, à l’aide des documents suivants 5 et 6, l’argument récent qui renforce l’hypothèse d’une appartenance du fossile de Lee Berger au genre Homo.
L’argument récent qui renforce l’hypothèse d’une appartenance d’Homo naledi au genre Homo repose sur la datation des sédiments au contact des ossements.
D’après le document 6, les analyses ont permis de dater Homo naledi entre 335 000 et 236 000 ans.
Or, selon le document 5, cette période correspond à une époque où d’autres espèces du genre Homo, comme Homo sapiens, existaient déjà, tandis que les australopithèques avaient disparu depuis longtemps.
Le fait qu’Homo naledi ait vécu aussi récemment, bien après l’extinction des australopithèques, soutient donc l’idée qu’il appartient au genre Homo, malgré certains caractères primitifs.
5- Expliquer la notion de caractère buissonnant de l’évolution de la lignée humaine à partir du document 5.
Le document 5 montre que des espèces comme Homo habilis, Homo ergaster, Homo erectus, Homo sapiens etc. ont vécu en même temps ou sur des périodes qui se chevauchent.
Ce document met en évidence une diversification des espèces, avec de nombreuses branches évolutives, certaines s’éteignant sans descendance directe.
L’évolution humaine ressemble donc davantage à un buisson avec des ramifications multiples, plutôt qu’à une ligne droite menant directement à l’homme moderne.
Ainsi, le document 5 illustre la notion de caractère buissonnant de l’évolution de la lignée humaine en montrant que plusieurs espèces d’homininés ont coexisté à différentes périodes.
6- Expliquer en quoi les caractères d’Homo naledi sont en faveur d’une évolution non linéaire de la lignée humaine.
Homo naledi présente à la fois des caractères primitifs et modernes.
Cette coexistence de traits anciens et récents tend à montrer que l’évolution humaine n’est pas linéaire.
Ainsi, les caractères d’Homo naledi sont en faveur d’une évolution non linéaire de la lignée humaine.
Document 5 – La datation des fossiles et la place d’Homo naledi dans la lignée humaine : répartition temporelle des espèces d’homininés
Source : d’après https://planet-terre.ens-lyon.fr
Document 6 – La datation des fossiles et la place d’Homo naledi dans la lignée humaine : l’âge d’Homo naledi
Les chercheurs ont confié des dents à deux laboratoires indépendants spécialisés dans la datation par désintégration de l’uranium. En parallèle, l’ancienneté des sédiments au contact des ossements a aussi été mesurée. Tous ces résultats convergent vers une date bien plus récente que ce qu’on imaginait.
L’équipe de l’université du Witwatersrand, à Johannesburg, qui a révélé l’espèce, avait estimé son âge entre deux millions d’années et 200 000 ans. Les paléontologues privilégient l’hypothèse la plus ancienne, mais ils n’avaient pas réalisé de datation. C’est désormais corrigé : Homo naledi a vécu il y a entre 335 000 et 236 000 ans.
Source : La Recherche, N° 525-526, Juillet-Août 2017
En 2023, Lee Berger fait de nouveau polémique suite à de récentes publications au sujet d’Homo naledi.
Document 7 – L’Homo naledi, au cœur de nouvelles controverses
Homo naledi n’en finit pas de faire des vagues.
Enterrait-il ses morts dans des cavernes ? Gravait-il des signes sur leurs parois ? Avait-il, avec son cerveau de la taille d’une orange, développé une spiritualité, une symbolique ? C’est ce que prétend le chercheur américain Lee Burger.
Il y soutenait l’idée révolutionnaire que ce cousin disparu au statut débattu avait pu développer des rituels funéraires il y a deux cent cinquante mille ans, bien avant les premières sépultures attribuées à notre propre espèce et aux néandertaliens, datées d’environ cent vingt mille ans, au Proche-Orient.
Le paléoanthropologue américain Lee Berger a-t-il profité du modèle de publication scientifique proposé par la revue eLife pour présenter ses découvertes comme bien plus solides qu’elles ne le sont ? C’est le sentiment de beaucoup de spécialistes du domaine, qui ne sont pas convaincus par les éléments à l’appui de sa thèse selon laquelle Homo naledi, qui vivait en Afrique du Sud il y a plus de deux cent cinquante mille ans, aurait délibérément enterré ses morts dans une caverne.
Source : Le Monde, 2 septembre 2024
7- Expliquer en quoi les publications récentes sur Homo naledi continuent d’alimenter les débats sur l’histoire de la lignée humaine.
Les publications récentes sur Homo naledi continuent d’alimenter les débats sur l’histoire de la lignée humaine car elles lui attribuent des comportements symboliques avancés, comme l’enterrement des morts ou la gravure de signes, alors qu’il avait un petit cerveau (de la taille d’une orange).
Ces pratiques étaient jusque-là considérées comme propres à Homo sapiens ou Homo neanderthalensis, bien plus récents et au cerveau plus développé.
L’idée qu’une espèce au cerveau réduit ait eu une forme de pensée symbolique remet en cause les modèles classiques de l’évolution culturelle humaine.