Quand et pourquoi la taille du cerveau humain a-t-elle diminué il y a 3 000 ans ? Une nouvelle étude pourrait avoir trouvé des indices chez les fourmis.
Le cerveau est l’organe le plus complexe du corps humain. Aujourd’hui, une nouvelle étude nous a permis de mieux comprendre une partie de son évolution. Il montre que la taille du cerveau humain a diminué il y a environ 3 000 ans. En étudiant les fourmis comme modèles pour illustrer pourquoi les cerveaux peuvent augmenter ou diminuer en taille, les chercheurs émettent l’hypothèse que le rétrécissement du cerveau est parallèle à l’expansion de l’intelligence collective dans les sociétés humaines.
Étudier et comprendre les causes et les conséquences de l’évolution du cerveau nous aide à comprendre la nature de l’humanité. Il est bien documenté que les cerveaux humains ont augmenté en taille au cours de notre histoire évolutive. Moins apprécié est le fait que les cerveaux humains ont diminué en taille depuis le Pléistocène. Quand exactement ces changements se sont produits, ou pourquoi, n’était pas bien connu.
« Un fait surprenant à propos des humains d’aujourd’hui est que nos cerveaux sont plus petite comparé au cerveau de nos ancêtres du Pléistocène. Pourquoi notre cerveau a-t-il diminué de taille a été un grand mystère pour les anthropologues », a expliqué le co-auteur, le Dr Jeremy DeSilva, du Dartmouth College.
Pour élucider ce mystère, une équipe de chercheurs de différents domaines universitaires a entrepris d’étudier les modèles historiques de l’évolution du cerveau humain, en comparant leurs découvertes avec ce qui est connu dans les sociétés de fourmis pour offrir de larges perspectives.
« Un anthropologue biologique, un écologiste comportemental et un neurobiologiste évolutionniste ont commencé à partager leurs réflexions sur l’évolution du cerveau et ont découvert que des recherches complémentaires sur les humains et les fourmis pourraient aider à identifier ce qui est possible dans la nature », a déclaré le co-auteur, le Dr James Traniello, de l’Université de Boston.
Leur article, publié en Frontières en écologie et évolution, apporte un éclairage nouveau sur l’évolution de notre cerveau.
Une récente diminution de taille
Les chercheurs ont appliqué une analyse de point de changement à un ensemble de données de 985 crânes humains fossiles et modernes. Ils ont découvert que la taille du cerveau humain avait augmenté il y a 2,1 millions d’années et il y a 1,5 million d’années, pendant le Pléistocène, mais avait diminué de taille il y a environ 3 000 ans (Holocène), ce qui est plus récent que les estimations précédentes.
« La plupart des gens savent que les humains ont un cerveau exceptionnellement gros, nettement plus gros que ce que prédit la taille de notre corps. Dans notre histoire évolutive profonde, la taille du cerveau humain a considérablement augmenté », a déclaré Traniello. “La réduction de la taille du cerveau humain il y a 3 000 ans était inattendue.”
Le moment de l’augmentation de la taille coïncide avec ce que l’on savait auparavant sur l’évolution précoce de Homo et les progrès techniques qui ont conduit, par exemple, à une meilleure alimentation et nutrition et à des groupes sociaux plus larges.
Quant à la diminution de la taille du cerveau, l’équipe interdisciplinaire de chercheurs propose une nouvelle hypothèse, trouvant des indices au sein des sociétés de fourmis.
Que pourraient nous apprendre les fourmis sur l’évolution du cerveau humain ?
« Nous proposons que les fourmis puissent fournir divers modèles pour comprendre pourquoi les cerveaux peuvent augmenter ou diminuer en taille en raison de la vie sociale. Comprendre pourquoi les cerveaux augmentent ou diminuent est difficile à étudier en utilisant uniquement des fossiles », a expliqué Traniello.
Étudier les modèles informatiques et les modèles de la taille, de la structure et de la consommation d’énergie du cerveau des fourmis ouvrières dans certains clades de fourmis, comme le Oecophylla fourmi tisserande, Atta les fourmis coupeuses de feuilles, ou la fourmi de jardin commune Formica, ont montré que la cognition au niveau du groupe et la division du travail peuvent sélectionner une variation adaptative de la taille du cerveau. Cela signifie qu’au sein d’un groupe social où les connaissances sont partagées ou où les individus sont spécialisés dans certaines tâches, les cerveaux peuvent s’adapter pour devenir plus efficaces, par exemple en diminuant de taille.
“Les sociétés fourmis et humaines sont très différentes et ont emprunté des voies différentes dans l’évolution sociale”, a déclaré Traniello. « Néanmoins, les fourmis partagent également avec les humains des aspects importants de la vie sociale tels que la prise de décision en groupe et la division du travail, ainsi que la production de leur propre nourriture (agriculture). Ces similitudes peuvent nous informer largement des facteurs qui peuvent influencer les changements dans la taille du cerveau humain. »
Les cerveaux consomment beaucoup d’énergie et les cerveaux plus petits consomment moins d’énergie. L’externalisation des connaissances dans les sociétés humaines, nécessitant ainsi moins d’énergie pour stocker beaucoup d’informations en tant qu’individus, a pu favoriser une diminution de la taille du cerveau.
“Nous proposons que cette diminution soit due à une dépendance accrue à l’intelligence collective, l’idée qu’un groupe de personnes est plus intelligent que la personne la plus intelligente du groupe, souvent appelée la” sagesse des foules “”, a ajouté Traniello.
DeSilva a conclu : « Nous attendons avec impatience que notre hypothèse soit testée au fur et à mesure que des données supplémentaires seront disponibles. »
Référence : 22 octobre 2021, Frontières en écologie et évolution.
DOI : 10.3389 / fevo.2021.742639
