L'homme de Flores : un mystère

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Génétique et évolution
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2015 | Académie : Asie


Asie • Juin 2015

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 • 5 points

L’homme de Flores : un mystère

À partir de septembre 2003, les restes de douze individus ont été mis à jour dans une grotte de l’île de Flores en Indonésie. Ces fossiles baptisés Homo floresiensis se caractérisent par leur très petite taille. Leur place dans l’arbre phylogénétique des hominidés fait débat. Les scientifiques ont émis deux hypothèses :

Homo floresiensis serait une nouvelle espèce d’hominidés et non un homme moderne (Homo sapiens) ;

Homo floresiensis serait un Homo sapiens souffrant d’une maladie.

 À partir de l’exploitation des documents mise en relation avec vos connaissances, justifiez la place d’Homo floresiensis dans le genre Homo et relevez les arguments en faveur de chacune des deux hypothèses.

DOCUMENT 1 Données relatives aux Australopithèques, à Homo sapiens et au fossile d’Homo floresiensis trouvé sur l’île de Flores

Australopithecus sediba

Homo sapiens

Homo floresiensis

Période

– 1,95 à – 1,78 million d’années

– 200 000 ans à l’actuel

– 95 000 à – 12 000 ans

Capacité crânienne

400 à 500 cm3

1 300 à 1 500 cm3

380 à 430 cm3

Trou occipital

Avancé

Avancé

Avancé

Face

L’échelle n’est pas respectée

ph © Le R. Berger / University of the WitwatersrandsvtT_1506_05_00C_01

Cleveland Museum of Natural HistorysvtT_1506_05_00C_02

ph © Javier Trueba / MSF / SPL / BiosphotosvtT_1506_05_00C_03

Taille

1,05 à 1,30 m

1,60 à 1,80 m

1 à 1,26 m

Outils

Aucune fabrication d’outils de pierre n’est avérée

Très finement taillés, outils et matériaux diversifiés

Très finement taillés, outils et matériaux diversifiés

Maîtrise du feu

Non

Oui

Des restes d’animaux carbonisés ont été retrouvés près du fossile

DOCUMENT 2 La forme des os du poignet d’Homo floresiensis

a. Les différents os du poignet

svtT_1506_05_00C_04

Des scientifiques se sont intéressés au squelette le plus complet des douze individus retrouvés. Des petits os du poignet ont été étudiés, et notamment le trapézoïde et le grand os.

b. Reconstitution 3D des os du poignet chez le Chimpanzé, Homo floresiensis et Homo sapiens

Les chercheurs sont partis du constat qu’Homo sapiens et son proche cousin Homo neanderthalensis avaient en commun des os du poignet semblables, et que cette partie du corps était très différente de celle des grands singes actuels ou d’ancêtres tels que les Australopithèques.

svtT_1506_05_00C_05

D’après M. W. Tocheri et al., Science, 2007.

DOCUMENT 3 Une polémique relancée par deux articles publiés en août 2014

Dès leur découverte, des chercheurs ont proposé que les Homo floresiensis soient en fait des Homo sapiens souffrant de trisomie 21. Mais les fossiles trouvés étaient trop petits pour que cette idée soit acceptée.

a. Réévaluation des données

Un premier article publié en août 2014 souligne les failles dans les rapports de recherche originaux, notamment sur la taille du squelette qui a été sous-estimée de presque 20 % : de 1,06 mètre, la nouvelle étude arrive à 1,26 mètre. De la même façon, la taille du cerveau a été revue à la hausse : de 380 cm3, les nouvelles études estiment en fait le volume crânien à 430 cm3. « La différence est significative et les chiffres révisés tombent dans la fourchette prévue pour un homme moderne avec le syndrome de Down (trisomie 21) de la même région géographique », déclare le Dr Eckhardt, professeur de génétique du développement et de l’évolution.

b. Données crâniennes

Dans le deuxième article, les scientifiques ont souligné l’asymétrie du crâne, caractéristique des personnes atteintes du syndrome de Down, l’un des troubles du développement les plus courants chez l’Homme (cela représente une naissance humaine sur 1 000).

svtT_1506_05_00C_06_legende

ph © E. Indriati, D. W. Frayer

Le crâne d’Homo floresiensis est représenté de trois façons différentes pour illustrer l’asymétrie faciale. A (à gauche) est le spécimen réel, B (au centre) correspond au côté droit doublé sur la ligne médiane et en miroir, et C (à droite) correspond au côté gauche doublé et en miroir.

D’après R. Eckhardt, PNAS, 2014.

Les clés du sujet

Comprendre le sujet

Le libellé du sujet vous indique le plan à suivre. L’exploitation du document 1 doit permettre de relever les données justifiant le placement de l’homme de Flores dans le genre Homo. Les documents 2 et 3 sont ensuite à exploiter, sachant que l’un apporte des arguments en faveur de l’idée d’un fossile représentatif d’une nouvelle espèce d’Homo (document 2), alors que l’autre fournit des indices laissant à penser que l’homme de Flores est un Homo sapiens atteint du syndrome de Down et appartenant à une population d’Homo sapiens de très petite taille de la région indo-mélanésienne (document 3).

La conclusion devra mettre en évidence le fait que la controverse repose sur les données (l’absence d’accord sur les caractères d’un fossile conduisant à des interprétations différentes), et que celle-ci pourrait être résolue par la découverte d’autres fossiles sur l’île de Flores. En effet, si les caractères du fossile définissant l’homme de Flores se retrouvaient chez ces autres fossiles, il serait alors peu probable qu’il s’agisse d’individus tous atteints du syndrome de Down.

Mobiliser ses connaissances

Le genre Homo regroupe l’Homme actuel et quelques fossiles qui se caractérisent notamment par une face réduite, un style de bipédie lié à un trou occipital avancé et l’aptitude à la course à pied, une mandibule parabolique, la production d’outils complexes et une variété des pratiques culturelles.

Corrigé

Corrigé

Introduction

Les deux hypothèses relatives aux fossiles trouvés dans une grotte de l’île de Flores, en Indonésie, s’accordent à dire qu’ils appartiennent au genre Homo. Cependant, pour l’une d’entre elles il s’agirait d’une nouvelle espèce d’hominidés, Homo floresiensis, différente de tous les Homo actuellement connus et en particulier d’Homo sapiens, l’Homme actuel. Pour l’autre hypothèse, les fossiles sont ceux d’un Homo sapiens atteint du syndrome de Down.

Après avoir envisagé les arguments rattachant l’homme de Flores au genre Homo, nous discuterons, en analysant les documents proposés, de la pertinence de chacune des deux hypothèses.

I. L’appartenance au genre Homo

Info

Les paranthropes (« Australopithèques robustes ») se sont éteints il y a environ un million d’années.

Le document 1 indique, pour l’homme de Flores, un âge compris entre – 95 000 et – 12 000 ans. Les derniers Australopithèques (dont A. sediba) sont datés d’environ 2 Ma.

Homo floresiensis a donc vécu à une époque où les seuls hominidés présents appartenaient tous au genre Homo. On peut donc supposer que l’homme de Flores est bien un Homo.

La face réduite et redressée, donc peu prognathe de l’homme de Flores, très différente de celle d’A. sediba, présente les caractéristiques du genre Homo.

Les outils diversifiés et témoignant d’une technique sophistiquée sont caractéristiques du genre Homo ; il en est de même de la maîtrise du feu.

En conclusion, la possession par l’homme de Flores des états dérivés des caractères étudiés justifie son appartenance au genre Homo.

II. L’homme de Flores, un Homo différent d’Homo sapiens

Le document 1 indique :

une capacité crânienne comprise entre 380 et 430 cm3, soit le tiers de celle d’Homo sapiens et proche de celle des Australopithèques ;

une taille comprise entre 1 et 1,26 m, donc très inférieure à celle d’Homo sapiens ;

l’absence de menton, dont la présence chez Homo sapiens constitue un état dérivé.

Le document 2 montre que les points d’ancrage des os du poignet de l’homme de Flores sont proches de ceux du Chimpanzé ou des Australopithèques et différents de ceux des Homo sapiens et des hommes de Néandertal.

Cela indique que l’homme de Flores possède l’état primitif (ancestral) des os du poignet alors qu’Homo sapiens en présente un état dérivé.

En conclusion, l’homme de Flores possède l’état primitif des quatre caractères étudiés ici (volume crânien, taille, menton et os du poignet), ce qui s’oppose à l’état dérivé de ces caractères chez Homo sapiens.

Cela justifie de considérer l’homme de Flores comme une espèce différente de l’espèce H. sapiens et de lui donner, en raison du lieu de sa découverte, le nom d’Homo floresiensis.

III. L’homme de Flores, un Homo sapiens malade (document 3)

Les tenants de la deuxième hypothèse, dont le Dr Eckhardt, estiment que les premiers chercheurs, favorables à l’hypothèse d’une nouvelle espèce, ont sous-estimé les valeurs de la taille (1,06 m) et du volume crânien (380 cm3) : la taille de l’individu étudié devait en réalité être de 1,26 m avec un volume crânien de 430 cm3.

Ces nouvelles évaluations ne paraissent pas fondamentales à première vue car les valeurs établies sont toujours dans le domaine de variabilité des Australopithèques (document 1). Mais elles prennent de l’importance si l’on considère la petite taille (en moyenne) des individus des populations vivant actuellement dans les régions voisines de l’île de Flores.

Info

Les personnes trisomiques dans nos régions ont une taille moyenne nettement supérieure à celle des Indonésiens ; d’où la précision du document 3a : « de la même région géographique ».

Dans ces populations comme dans le reste de la population mondiale, il existe des personnes atteintes du syndrome de Down (trisomie 21).

Les chercheurs partisans de la deuxième hypothèse ont montré l’existence d’une variabilité chez les individus trisomiques de petite taille ; il a été constaté que les valeurs les plus faibles peuvent correspondre à celle de l’homme de Flores, ce qui a entraîné la conclusion que le spécimen unique qui a permis de définir Homo floresiensis était en réalité un Homo sapiens atteint du syndrome de Down.

Notez bien

Le type Homo floresiensis a été défini à partir d’un seul fossile, dont le squelette était suffisamment complet pour servir de référence, les restes des onze autres fossiles étant très fragmentaires.

Cela est confirmé par la morphologie crânienne examinée dans le document 3b : si le crâne d’Homo floresiensis était parfaitement symétrique, les figures b et c seraient identiques ; or elles sont nettement différentes, surtout au niveau des arcades zygomatiques et de la largeur de la mâchoire inférieure.

Cela indique une forte dissymétrie du crâne de l’homme de Flores, dissymétrie qui se retrouve chez les individus atteints du syndrome de Down, nouvel argument pour les tenants de la deuxième hypothèse.

Bilan

La controverse repose d’abord sur le fait que les techniques utilisées par les deux équipes scientifiques n’ont pas abouti aux mêmes résultats. Cela a conduit à des interprétations différentes et, en définitive, aux deux hypothèses proposées.

Pour pouvoir se faire une opinion précise et opter pour l’une des deux hypothèses, il faudrait savoir si les douze individus retrouvés dans le site présentent tous les mêmes caractéristiques que le seul fossile étudié.

Dans un tel cas, il serait alors impossible d’imaginer qu’ils soient tous trisomiques, ce qui infirmerait la deuxième hypothèse et irait en faveur de la première : l’existence d’une nouvelle espèce d’Homo, Homo floresiensis.