Que faut-il savoir sur l'évolution humaine en terminale ?

Il faut savoir situer Homo sapiens parmi les primates, construire un arbre de parenté à partir de données moléculaires et dater une divergence avec l'horloge moléculaire. Il faut aussi connaître les grands jalons de la lignée humaine (Toumaï, Lucy, genre Homo), les caractères du squelette liés à la bipédie et ce que la paléogénomique a révélé sur Néandertal et Denisova.

L'Homme descend-il du singe ou du chimpanzé ?

Non : l'Homme et le chimpanzé sont deux espèces actuelles qui descendent d'un ancêtre commun ayant vécu il y a environ 7 millions d'années. Depuis cette séparation, les deux lignées ont évolué pendant la même durée. En revanche, l'Homme est bien un primate et un hominoïde, au même titre que les grands singes.

Quelle différence entre Homo sapiens, Néandertal et Denisova ?

Ce sont trois lignées humaines distinctes qui ont coexisté. Néandertal est connu par de nombreux fossiles en Europe et en Asie occidentale (environ 400 000 à 40 000 ans), Denisova surtout par son ADN extrait d'une phalange trouvée en Sibérie, et Homo sapiens, apparu en Afrique il y a environ 300 000 ans, est la seule espèce humaine encore vivante.

Pourquoi avons-nous de l'ADN de Néandertal ?

Lors de leur sortie d'Afrique, des populations d'Homo sapiens se sont croisées avec des Néandertaliens, et ces croisements ont produit des descendants fertiles. Il en reste environ 2 % d'ADN néandertalien dans le génome des populations non africaines actuelles, et presque rien chez les populations d'Afrique subsaharienne.

Comment reconnaître un fossile bipède ?

On examine le squelette : trou occipital placé sous le crâne, colonne vertébrale en S, bassin court et large, fémurs obliques qui rapprochent les genoux, gros orteil aligné avec les autres doigts. Plusieurs indices convergents sont nécessaires, car beaucoup de fossiles présentent une mosaïque de caractères de bipède et de grimpeur.

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L'évolution humaine

Place d'Homo sapiens parmi les primates, ancêtres communs, lignée humaine (fossiles, bipédie, cerveau), Néandertal et Denisova, apports de la paléogénomique (programme d'enseignement scientifique de Terminale)

À propos de cette page

Ce cours d' en terminale sur « L'évolution humaine » suit le programme officiel d' de terminale. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : L'essentiel, Homo sapiens, un primate parmi d'autres, Dater l'ancêtre commun : l'horloge moléculaire, La lignée humaine : fossiles, bipédie, cerveau. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de terminale à réussir en .

L'essentiel

Primates — groupe de mammifères caractérisés par une main préhensile à pouce opposable, des ongles plats, des yeux orientés vers l'avant (vision binoculaire) et un cerveau volumineux par rapport à la masse du corps. Les premiers primates fossiles datent de −65 à −55 millions d'années (Ma) : ils étaient arboricoles et vivaient en forêt.

Lignée humaine — ensemble des espèces, presque toutes fossiles, plus proches d'Homo sapiens que des chimpanzés. Elle commence après la séparation d'avec la lignée des chimpanzés, il y a environ 7 Ma.

Ancêtre commun — population dont descendent deux espèces. Il est reconstitué par la comparaison des espèces (caractères, génomes) : on ne l'identifie jamais avec certitude à un fossile précis, et il ne ressemble à aucune espèce actuelle.

Paléogénomique — séquençage et comparaison de l'ADN ancien extrait de fossiles (os, dents). Elle a révélé des croisements entre Homo sapiens, Néandertal et Denisova.

Rappel. Mutations, sélection naturelle et dérive génétique, étudiées aux chapitres précédents, expliquent la diversification du vivant. L'espèce humaine est soumise aux mêmes mécanismes que toutes les autres espèces.

Homo sapiens, un primate parmi d'autres

Les caractères dérivés, apparus chez un ancêtre et hérités par ses seuls descendants, définissent des groupes emboîtés. Un caractère partagé par tous les mammifères (les poils, par exemple) ne dit rien des parentés entre primates.

Groupe	Caractère dérivé partagé	Espèces actuelles
Primates	pouce opposable, ongles plats, orbites vers l'avant	lémuriens, macaques, grands singes, Homme
Hominoïdes	absence de queue	gibbons, orangs-outans, gorilles, chimpanzés, bonobos, Homme
Lignée humaine	bipédie permanente	Homo sapiens seulement (les autres espèces sont éteintes)

Propriété. Les chimpanzés et les bonobos sont les plus proches parents actuels de l'Homme. Leurs génomes et le nôtre ne diffèrent que d'environ 1,2 % sur les séquences comparables (environ 98,8 % d'identité). L'ancêtre commun de l'Homme et des chimpanzés vivait il y a environ 7 Ma, en Afrique.

Exemple. Le gorille partage avec l'Homme et le chimpanzé un ancêtre commun plus ancien (environ 8 à 10 Ma) : il est donc un parent plus éloigné de chacun d'eux que ceux-ci ne le sont l'un de l'autre.

Dater l'ancêtre commun : l'horloge moléculaire

Horloge moléculaire. Si les mutations, pour la plupart neutres, s'accumulent à une vitesse à peu près constante, le nombre de différences

d

entre les séquences de deux espèces est proportionnel au temps

t

écoulé depuis leur divergence :

t = t_{0} \times \frac{d}{d_{0}}

où le couple

(d_{0}; t_{0})

provient d'un étalonnage : deux espèces dont la divergence est datée par des fossiles.

À savoir. Les différences s'accumulent sur les deux branches à la fois depuis l'ancêtre commun : la vitesse

v = \frac{d_{0}}{t_{0}}

s'exprime donc « entre les deux lignées », en % de différences par Ma.

Limites. La vitesse peut varier selon les gènes et les lignées (durée de génération), l'étalonnage dépend de la datation d'un fossile, et des mutations successives au même site peuvent masquer des différences. Les dates obtenues sont des ordres de grandeur, à confronter aux fossiles.

La lignée humaine : fossiles, bipédie, cerveau

Espèce (fossile emblématique)	Âge	Lieu	Caractères marquants
Sahelanthropus tchadensis (« Toumaï »)	≈ 7 Ma	Tchad	trou occipital avancé : bipédie probable ; petit cerveau
Orrorin tugenensis	≈ 6 Ma	Kenya	fémur de bipède
Australopithecus afarensis (« Lucy »)	≈ 3,2 Ma	Éthiopie	bipède, mais bras longs et phalanges courbées de grimpeur
premiers représentants du genre Homo	≈ 2,8 Ma	Éthiopie	mâchoire plus proche de celle des Homo
Homo erectus	≈ 1,9 Ma à 0,1 Ma	Afrique, Asie	proportions du corps modernes ; premières sorties d'Afrique
Homo neanderthalensis	≈ 400 000 à 40 000 ans	Europe, Asie occidentale	grand cerveau, outils élaborés, sépultures
Homo sapiens	≈ 300 000 ans à aujourd'hui	Afrique (Jebel Irhoud, Maroc), puis monde entier	face plate, front vertical, menton

Squelette d'un bipède. Trou occipital (passage de la moelle épinière) placé sous le crâne ; colonne vertébrale en S ; bassin court et large, en cuvette ; fémurs obliques qui ramènent les genoux sous le centre de gravité ; gros orteil aligné avec les autres doigts et voûte plantaire. La bipédie est ancienne (dès ≈ 7 Ma) et s'est longtemps accompagnée d'une aptitude à grimper.

Genre Homo. Volume cérébral accru, face réduite et moins projetée vers l'avant, mâchoire en arc de parabole, dents plus petites, bipédie exclusive. Attention : des outils de pierre (≈ 3,3 Ma) sont plus anciens que les premiers Homo connus.

Une histoire buissonnante. La lignée humaine n'est pas une file d'espèces qui se succèdent : de nombreuses espèces ont coexisté (il y a 60 000 ans : Homo sapiens, Néandertal, Denisova, Homo floresiensis). La plupart des rameaux se sont éteints ; Homo sapiens est le seul survivant.

Néandertal, Denisova et la paléogénomique

Néandertal. Connu par des centaines de fossiles d'Europe, du Proche-Orient et d'Asie centrale, entre ≈ 400 000 et 40 000 ans. Son génome a été séquencé en 2010 (équipe de Svante Pääbo, prix Nobel de médecine 2022).

Denisova. Lignée identifiée en 2010 grâce à l'ADN d'une phalange trouvée dans la grotte de Denisova (Altaï, Sibérie). Son ADN diffère de celui de Néandertal et de celui d'Homo sapiens : c'est la génétique, et non l'anatomie, qui a révélé cette lignée.

Croisements et introgression. Le génome des populations non africaines actuelles contient environ 2 % d'ADN néandertalien ; celui des populations d'Afrique subsaharienne presque pas. Les Papous et les Aborigènes d'Australie portent en plus jusqu'à ≈ 5 % d'ADN dénisovien. Ces croisements ont eu lieu après la sortie d'Afrique de sapiens et ont produit des descendants fertiles : c'est une introgression, l'entrée durable d'allèles d'une lignée dans une autre.

Exemple. Chez de nombreux Tibétains, une version du gène EPAS1, héritée des Dénisoviens, favorise la vie en haute altitude : un allèle archaïque, conservé et rendu fréquent par la sélection naturelle.

Méthodes

Méthode 1 — Construire un arbre à partir d'une matrice de distances

Repérer la plus petite distance : les deux espèces concernées sont regroupées (elles partagent l'ancêtre commun le plus récent).
Calculer la distance du groupe aux autres espèces (moyenne des distances).
Recommencer avec la nouvelle plus petite distance jusqu'à ce que tout soit regroupé.
Écrire l'arbre (parenthèses emboîtées ou schéma) : chaque nœud est un ancêtre commun.

Exemple rédigé. Différences (en %) sur un gène : Homme–chimpanzé 1,1 ; Homme–gorille 1,5 ; chimpanzé–gorille 1,6 ; Homme–macaque 6,4 ; chimpanzé–macaque 6,6 ; gorille–macaque 6,5. La plus petite distance est 1,1 : on groupe (Homme, chimpanzé). Distance du groupe au gorille : (1,5 + 1,6) ÷ 2 = 1,55 ; au macaque : (6,4 + 6,6) ÷ 2 = 6,5. La plus petite est 1,55 : le gorille rejoint le groupe. Arbre : (Macaque, (Gorille, (Homme, Chimpanzé))).

Méthode 2 — Reconnaître un bipède sur un squelette

Crâne : position du trou occipital (sous le crâne = tête en équilibre sur la colonne).
Tronc : colonne en S, bassin court et large.
Membre inférieur : fémur oblique, gros orteil aligné.
Conclure avec au moins deux indices convergents, et signaler les caractères de grimpeur éventuels (bras longs, phalanges courbées).

Exemple rédigé. Un fossile présente un trou occipital centré et un bassin en cuvette, mais des phalanges courbées. Le crâne et le bassin indiquent une station debout habituelle : c'était un bipède, qui grimpait encore aux arbres (mosaïque de caractères).

Méthode 3 — Dater une divergence avec l'horloge moléculaire

Identifier l'étalonnage : une différence $d_{0}$ et une date $t_{0}$ connues.
Calculer la vitesse $v = d_{0} \div t_{0}$ (en % par Ma).
Calculer $t = d \div v$ pour le couple étudié et arrondir.
Rappeler l'hypothèse (vitesse constante) et confronter la date aux fossiles.

Exemple rédigé. Homme et gibbon ont divergé il y a 17 Ma et diffèrent de 4,2 % sur un gène ; Homme et gorille en diffèrent de 2,1 %. Vitesse : 4,2 ÷ 17 ≈ 0,247 % par Ma. Date : t = 17 × 2,1 ÷ 4,2 = 8,5. L'ancêtre commun de l'Homme et du gorille vivait il y a environ 8,5 Ma.

Pièges et erreurs classiques

« L'Homme descend du chimpanzé. » Faux : ce sont deux espèces actuelles, cousines, issues d'un ancêtre commun. Le chimpanzé a évolué pendant autant de temps que nous.

« Toumaï (ou Lucy) est notre ancêtre. » Un fossile appartient à une lignée proche de l'ancêtre commun ; rien ne prouve qu'il soit un ancêtre direct. On parle d'espèce de la lignée humaine.

« La bipédie définit le genre Homo. » Faux : elle est présente dès ≈ 7 Ma, bien avant Homo (≈ 2,8 Ma). C'est un critère d'appartenance à la lignée humaine.

« Plus gros cerveau = plus évolué. » Néandertal avait en moyenne un cerveau plus volumineux que le nôtre. Toutes les espèces actuelles sont aussi « évoluées » les unes que les autres ; le volume se compare aussi à la masse du corps.

« Néandertal est l'ancêtre d'Homo sapiens. » Faux : ce sont deux lignées sœurs, qui ont coexisté et se sont croisées. Environ 2 % d'ADN hérité ne fait pas de Néandertal notre ancêtre principal.

Horloge moléculaire. Diviser par la vitesse, pas multiplier ; et ne pas oublier que la date obtenue repose sur une hypothèse de vitesse constante.

En bref

Homo sapiens est un primate (pouce opposable, ongles plats, vision binoculaire) et un hominoïde (pas de queue) ; ses plus proches parents actuels sont les chimpanzés et les bonobos.
L'ancêtre commun Homme–chimpanzé vivait il y a environ 7 Ma ; l'horloge moléculaire le date, les fossiles la confrontent.
Lignée humaine = espèces plus proches de sapiens que du chimpanzé : Toumaï (≈ 7 Ma), Lucy (≈ 3,2 Ma), genre Homo (≈ 2,8 Ma), sapiens (≈ 300 000 ans).
Bipédie (trou occipital centré, bassin court et large, fémur oblique) ancienne ; cerveau accru dans le genre Homo ; histoire buissonnante.
Paléogénomique : ≈ 2 % d'ADN néandertalien hors d'Afrique, jusqu'à ≈ 5 % d'ADN dénisovien en Océanie : des croisements féconds.

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