En mesurant la résistance des os des bras et des jambes de sept fossiles vieux de 1,5 à 3,7 millions d’années, une équipe menée depuis Los Angeles montre que les australopithèques, Little Foot compris, grimpaient encore beaucoup, tout en marchant déjà comme nous. Les premiers Homo, dont ceux de Dmanisi, ont des proportions pleinement humaines : le départ des arbres était acquis il y a 1,8 million d’années.

Lire le comportement dans l’os

Combien de temps les australopithèques passaient-ils dans les arbres ? La question divise depuis quarante ans, parce que la plupart des indices, la courbure des phalanges, la forme des épaules, sont hérités et ne disent pas ce que l’individu faisait de son vivant. La diaphyse des os longs, elle, se remodèle au fil de la vie selon les forces qu’elle subit : un os beaucoup sollicité s’épaissit et se renforce. Chez les grands singes actuels, le rapport entre la force du bras et celle de la cuisse suit fidèlement la part de vie passée dans les arbres. C’est ce rapport que Kristian Carlson (Keck School of Medicine, université de Californie du Sud) et ses collègues ont mesuré sur des fossiles, à partir de scanners qui permettent de calculer la résistance de chaque os à la flexion et à la torsion.

L’étude, publiée dans Science Advances, est la plus complète du genre : elle ajoute deux individus aux séries déjà connues, Little Foot (StW 573, Sterkfontein, environ 3,67 millions d’années), le squelette d’australopithèque le plus complet jamais trouvé, et un individu de Dmanisi, en Géorgie (1,77 à 1,81 million d’années), parmi les plus anciens Homo hors d’Afrique.

Un mode de locomotion sans équivalent actuel

Résultat : les australopithèques, quelle que soit leur taille et sur au moins un demi-million d’années, ont des bras relativement aussi forts que ceux des grands singes africains par rapport à leurs cuisses, signe d’une activité arboricole fréquente. Mais quand on compare la cuisse au tibia, à l’intérieur de la jambe, les proportions sont celles d’un humain : les membres inférieurs travaillaient déjà en bipède. « Australopithecus combinait une force du membre supérieur de type singe avec un schéma humain dans les jambes, ce qui suggère une stratégie de déplacement unique, sans comparaison moderne », résume Carlson.

« Nous proposons que la force relative des membres soit un trait-seuil : une différence qui marque un basculement fondamental du comportement entre Australopithecus et Homo. » Kristian Carlson

Les premiers Homo, vers 2,3 à 1,8 million d’années, présentent au contraire des cuisses nettement plus fortes que les bras, comme nous. Chez l’individu de Dmanisi, les proportions tombent en plein dans la variation humaine actuelle. Pour les auteurs, le passage d’Australopithecus à Homo s’accompagne donc d’un changement profond de mode de vie : une bipédie terrestre habituelle, et l’abandon de l’arbre comme milieu de déplacement, fermement en place il y a 1,8 million d’années.

Marcher plus, penser plus ?

Ce basculement coïncide avec un autre, bien connu : l’augmentation rapide du volume cérébral qui commence à la même époque. Les explications habituelles font appel au langage, aux outils ou à de nouvelles façons de trouver à manger. Carlson et ses collègues avancent une hypothèse supplémentaire, présentée comme telle : marcher sur de plus longues distances aurait imposé de nouvelles contraintes au corps et au cerveau, et pourrait avoir contribué aux deux changements à la fois.

Les limites

Sept individus, c’est peu, et les fossiles assez complets pour comparer bras et jambes d’un même squelette resteront rares. La méthode mesure ce qu’un individu a fait de ses membres, pas ce que son espèce pouvait faire, et l’hypothèse sur le cerveau est une spéculation que les auteurs signalent eux-mêmes. Reste un résultat solide : les australopithèques n’avaient pas quitté les arbres, et les premiers Homo, si.