Orrorin tugenensis, l'Homme du Millenaire aux origines de la bipédie, Mondes Préhistoriques

Decouverts en 2000 dans les collines de Tugen au Kenya, les fossiles d'Orrorin tugenensis, ages de 6 millions d'annees, nous plongent aux origines de la bipédie humaine et au plus vieux debat de la paleontologie.

En octobre 2000, dans les collines de Tugen au Kenya, une equipe franco-kenyane conduite par Brigitte Senut et Martin Pickford exhume une serie de fossiles qui vont emettre les jalons les plus anciens de la bipédieBipédieMode de locomotion sur deux membres postérieurs, trait définisseur de la lignée humaine apparu il y a plus de 7 millions d'années. Visible dans l'anatomie du bassin, du fémur et du trou occipital.→ humaine. Dates d'environ 6 millions d'annees, ces restes appartiennent a une espece qu'ils baptisent Orrorin tugenensis, "l'Homme originel des collines de Tugen" en langue locale. Surnomme le "Millennium Man" en raison de sa decouverte a l'aube du XXIe siecle, il devient instantanement l'une des especes les plus debattues de la paleontologie humaine.

La decouverte des collines de Tugen

Les collines de Tugen, situees dans le Rift Albertin au Kenya occidental, sont une region geologiquement riche. La Formation de Lukeino, datee d'environ 6 millions d'annees par datation argon-argon, a livre les fossiles d'Orrorin. Au total, plus de vingt specimens ont ete decouverts sur quatre sites distincts : dents, fragments de mandibule, pieces du bras, un doigt et, surtout, des fragments de femur¹.

Carte localisation fossiles Orrorin tugenensis Tugen Hills Kenya — Carte des sites fossiliferes d'Orrorin tugenensis dans les collines de Tugen au Kenya. Les fossiles ont ete decouverts dans la Formation de Lukeino, datee d'environ 6 millions d'annees, sur quatre sites distincts de cette region du Rift Albertin.

La publication de l'espece en 2001 dans la revue Nature par Senut et collaborateurs est accompagnee d'une affirmation audacieuse : Orrorin tugenensis marcherait deja debout, et sa morphologie femurale serait plus proche de celle d'Homo sapiensHomo sapiensEspèce humaine actuelle, apparue en Afrique il y a environ 300 000 ans, seule lignée humaine survivante après l'extinction de Néandertal et des Dénisoviens.→ que de celle des australopitheques. Ces affirmations vont provoquer un debat scientifique vif et durable.

Le femur BAR 1000'00 : cle de voute de l'interpretation

Le specimen le plus important d'Orrorin est un fragment proximal de femur gauche, reference BAR 1000'00. Son analyse morphologique est au coeur du debat sur la place d'Orrorin dans l'arbre evolutif humain.

Senut et Pickford soutiennent que ce femur presente plusieurs caracteristiques typiques de la bipédie habituelle : la tete femorale est grande et spherique (comme chez H. sapiens), le col femoral est long et incline, et la fossette du ligament teres est placee comme chez les humains modernes. Pour eux, Orrorin etait un bipede efficace, et les australopitheques, qui apparaissent apres lui, representent une branche derivee et non une forme transitoire².

Paysage collines Tugen Kenya habitat Orrorin — Les collines de Tugen au Kenya occidental, paysage d'AfriqueAfriqueContinent berceau de l'humanité : les premiers hominines y apparaissent, puis Homo sapiens il y a environ 300 000 ans, avant l'expansion vers le reste du monde.→ orientale ou ont vecu les individus d'Orrorin tugenensis il y a 6 millions d'annees. La vegetation de cette region, au cours du Miocene superieur, alternait entre forets riveraines et espaces ouverts.

Cette interpretation est contestee par d'autres specialistes, notamment Brian Richmond et William Jungers, qui ont analyse le meme specimen et concluent que, si le femur temoigne bien d'une forme de bipédie, ses caracteristiques sont plus compatibles avec une bipédie primitive, distincte de la locomotion efficace observee chez les humains modernes. Pour eux, Orrorin etait capable de marcher debout de facon occasionnelle, tout comme les australopitheques, mais grimpait egalement aux arbres³.

Dentition et alimentation

Les dents d'Orrorin tugenensis presentent des caracteristiques intermediaires entre grands singes et hominines. L'email des molaires est epais, caracteristique qui le distingue des chimpanzes contemporains mais le rapproche des australopitheques et des hominines. Les canines sont plus petites que chez les chimpanzes, mais les incisives et premolaires conservent des traits plus primitifs. Cette combinaison suggere un regime omnivore avec une composante de vegetaux durs (fruits, rhizomes), plutot que la diete majoritairement feuillee des chimpanzes.

Place dans l'arbre evolutif : un debat non resolu

La question de la place d'Orrorin tugenensis dans la phylogenie des hominines est l'une des plus debattues en paleontologie. Plusieurs scenarios ont ete proposes :

Hypothese de Senut et Pickford : Orrorin est directement ancestral a Homo, court-circuitant les australopitheques qui seraient une branche evolutive sans descendance directe vers l'humain moderne. Dans ce schema, les australopitheques seraient une "exaptation" de la bipédie chez des formes qui evoluaient vers plus d'arboricolite, tandis qu'Orrorin representait la vraie lignee humaine.
Hypothese majoritaire : Orrorin est l'un des tout premiers representants de la lignee hominineHominineMembre de la sous-famille Homininae incluant la lignée humaine (Homo, Australopithecus, Paranthropus…) mais excluant les orangs-outans et les gibbons. Le terme remplace progressivement « hominidé » dans son acception restreinte.→, contemporain de Sahelanthropus et Ardipithecus kadabba, et ancetre (ou cousin proche de l'ancetre) d'Ardipithecus ramidus et des australopitheques. Dans ce scenario, il n'est pas l'ancetre direct d'Homo mais d'une radiation d'hominines dont les australopitheques et finalement Homo sont issus.

Evolution bipédie schema comparatif hominines — Comparaison des femurs d'hominines a differentes epoques evolutives. L'analyse du femur d'Orrorin tugenensis (BAR 1000'00) est au coeur du debat sur l'origine de la bipédie, certains chercheurs y voyant des caracteres plus proches d'Homo sapiens que d'Australopithecus.

Contemporains : Sahelanthropus et Ardipithecus kadabba

Orrorin tugenensis vivait a la meme epoque que deux autres especes d'hominines primitifs :

Sahelanthropus tchadensis (6-7 Ma, Tchad) : Toumai, connu principalement par son crane, est possiblement le plus ancien hominine connu, mais son statut est debattu.
Ardipithecus kadabba (5,5-5,8 Ma, Ethiopie) : precurseur d'Ardipithecus ramidus, connu par des dents et quelques os.

Ces trois especes, contemporaines a quelques centaines de milliers d'annees pres, temoignent de la diversite des premiers hominines a l'epoque de la separation entre la lignee humaine et la lignee chimpanze, qui etait probablement encore en cours ou tres recente (la divergence moleculaire est estimee entre 5 et 8 Ma selon les etudes).

Environnement et mode de vie

La Formation de Lukeino, au moment de la vie d'Orrorin, correspondait a un milieu heterogene compose de forets galeries le long des cours d'eau, de zones boisees et d'espaces plus ouverts. Cette mosaique d'habitats est consideree par beaucoup comme le contexte dans lequel la bipédie a emerge : non pas dans la savane ouverte comme le croyait Darwin, mais en bordure de foret, ou la capacite a se redresser offrait des avantages pour surveiller les predateurs ou acceder a des ressources alimentaires dispatchees dans l'espace⁴.

Rift Valley Kenya paysage Miocene habitat premiers hominines — Le paysage du Rift Africain au Kenya. Ce systeme de fosses tectoniques a joue un role majeur dans l'evolution des hominines : la separation des populations forestieres par les rifts et les variations climatiques est l'une des hypotheses explicatives de l'emergence de la bipédie.

L'hypothese du Rift et la bipédie

L'emergence de la bipédie chez les premiers hominines comme Orrorin reste l'une des plus grandes enigmes de l'evolution. Plusieurs hypotheses ont ete proposees :

Hypothese de la savane (classique) : la bipédie aurait emerge comme adaptation aux milieux ouverts, permettant de surveiller les predateurs et de parcourir de longues distances. Mais cette hypothese ne s'accorde pas bien avec les environnements forestiers associes aux plus anciens bipedes.
Hypothese du Rift (Yves Coppens) : l'aridification progressive de l'Afrique orientale, due a l'elevation du Rift, aurait separe les populations de grands singes ancestraux. Celles de l'ouest, restees en foret, sont devenues les chimpanzes et gorilles. Celles de l'est, confrontees a des milieux plus ouverts et arides, ont developpe la bipédie.
Hypothese de la cueillette arboricole : la bipédie aurait d'abord ete un mode de locomotion dans les arbres (orangs-outans marchent deja debout sur les branches) avant d'etre exaptee pour la locomotion au sol.

Chacune de ces hypotheses a ses partisans et ses faiblesses. La decouverte d'Ardipithecus, qui vivait en foret mais marchait deja debout, a complique le tableau et suggere que la bipédie n'est pas une adaptation directe aux milieux ouverts.

Conclusion

Orrorin tugenensis, le "Millennium Man", nous emmene aux confins de l'humanite, a l'epoque ou nos ancetres n'etaient encore que des grandes singes particuliers, hesitant entre les branches et le sol. Ses fossiles rares mais eloquents posent les questions les plus fondamentales sur notre origine : quand, comment et pourquoi nos ancetres ont-ils commence a marcher debout ? Chaque nouveau specimen de cette periode cle entre 8 et 4 millions d'annees apporte une reponse partielle, et souvent de nouvelles questions.