L'Endocrâne de Sahelanthropus Tchadensis (Hominidae, Miocène supérieur du Tchad) : reconstitution 3D et morphologie : comparaison avec les hominoïdes actuels et fossiles

The Endocast of Sahelanthropus tchadensis (Hominidae, Upper Miocene, Chad), 3D reconstruction and morphology, comparison with extant and fossil hominoids

• Auteur / Autrice : Thibaut Bienvenu
• Direction : Michel Brunet, Franck Guy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Paléoprimatologie et paléontologie humaine
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie tridimensionnelle

Anatomie comparée

Évolution

Encéphale

Morphologie (biologie)

Hominidés fossiles

Résumé

Le crâne fossile de Sahelanthropus tchadensis, dit Toumaï, a été découvert en 2001 à Toros-Menalla (Tchad). Il s'agit du plus ancien hominidé actuellement connu, daté de 7 Ma. Il est très proche, temporellement et phylogénétiquement, de la dichotomie entre les humains et les chimpanzés. A l'aide des techniques d'imagerie par rayonnement X synchrotron, la table osseuse interne fragmentée a été extraite virtuellement hors des sédiments qui remplissent le crâne. La surface endocrânienne a ensuite été rétrodéformée afin de corriger les distorsions post-mortems. Enfin, les lacunes ont été remplies, livrant ainsi le moulage endocrânien du plus ancien hominidé connu. Le moulage endocrânien de Toumaï offre un premier aperçu de la morphologie encéphalique pour le grade des hominidés du Miocène supérieur. Sa comparaison avec un échantillon de primates actuels et fossiles, par des méthodes de morphométrie traditionnelle et géométrique, a permis d'évaluer les caractères endocrâniens primitifs et dérivés de ce grade. La morphologie endocrânienne supposée du dernier ancêtre commun aux humains et aux chimpanzés diffère de celles des grands singes actuels sur plusieurs points, notamment l'allongement général plus important, la forme moins arrondie des lobes frontaux et la faible protubérance postérieure des lobes cérébelleux. Cela confirme que les grands singes actuels ne constituent pas de bons modèles pour reconstituer la morphologie primitive des hominidés. L'endocrâne de Toumaï présente une flexion basicrânienne importante et une forte projection postérieure des lobes occipitaux. Ces deux réorganisations structurales s'ajoutent à la liste des caractères crâniens en faveur d'une locomotion bipède. L'endocrâne de Toumaï ne montre pas de signe franc de réorganisation neurale.

The fossil cranium of Sahelanthropus tchadensis, nicknamed Toumaï, was discovered in 2001 at Toros-Menalla (Chad). Currently, it is the oldest known hominid, dated at 7 Ma. It is very close, temporally and phylogenetically, to the dichotomy between humans and chimpanzees. Using synchrotron X-ray imaging techniques, fragmented inner table was virtually extracted out of the matrix filling the skull. Postmortem distortions of the endocranial surface have been corrected. Finally, filling the gaps resulted in the virtual endocast of the oldest known hominid. The endocast of Toumaï gives a first insight into the morphology of the brain of Late Miocene hominids. Comparison with a sample of extant and fossil primates, using both traditional and geometric morphometrics methods, enabled assessing primitive and derived endocranial traits of these hominids. The hypothetical endocranial morphology of the last common ancestor to humans and chimpanzees differs from those of extant great apes in many aspects, notably greater relative length, frontal lobes more stretched medio-laterally, and cerebellar lobes less protruding posteriorly, confirming that extant great apes are not good proxies to infer hominid primitive morphology. The endocast of Toumaï is characterized by a flexed cranial base and occipital lobes strongly protruding posteriorly. These structural changes provide new clues of the bipedal locomotor mode of Sahelanthropus tchadensis. The endocast of Toumaï does not show any clear feature of neural reorganization.