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l'enfant de Taung - Approche de la notion d'hétérochronie

mis à jour le 14/02/2014


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Aborder, lors d'un TP, la notion d'hétérochronie dans l'évolution des Homininés à partir de données fossiles en comparant les crânes d'un Australopithèque adulte et d'un juvénile (l'enfant de Taung) avec, entre autre, le logiciel Mesurim.

mots clés : australopithèque, angle facial, hétérochronie, mesurim, enfant de TAUNG


Démarche et objectifs :


La démarche consiste à comparer l'angle facial (avec le logiciel Mesurim), la forme de l'arc mandibulaire et la position du trou occipital chez une forme fossile d'Homininés : Australopithecus africanu, chez un adulte et un juvénile.

On chercher à comprendre comment se met en place le phénotype humain, comment cette mise en place a évolué, chez les Homininés.

Il s'agit d'aborder la notion d'hétérochronie dans le cadre du programme de terminale S : "un regard sur l'évolution de l'Homme", notamment le maintien de caractères juvéniles lors du développement embryonnaire et post-natal.
En fin de séance, on insistera sur les limites de cette technique afin de développer l'esprit critique des élèves face à l'utilisation de données fossiles.

Documents d'appels :
1. Arbre phylogénique des Homininés daté obtenu avec le logiciel Phylogène
2. Crânes de chimpanzé et d'Homme à l'état fœtal et adulte (maquettes ou photographies)
3. Images d'un crâne de l'enfant de Taung, d'un Australopithecus africanus adulte, d'un Homme et d'un chimpanzé

L'enfant de Taung , jeune Australopithecus africanus :

 

Crâne de "l'enfant de TAUNG" - Australopithecus africanus
source : wikimedia
by : Didier Descouens
Collection de l'Université du Witwatersrand


Caractéristiques du crâne de l'enfant de TAUNG


- Age :
environ -2.5 Ma
- Age estimé au moment de la mort : 3 à 5 ans
- Localisation : Afrique du Sud
- Découverte : 1924 par R. Dart
- Incisives et canines petites
- Arcade dentaire parabolique
- Volume cérébral : 405 cm3
- Trou occipital en position antérieure (avancée)
-
Absence de bourrelet sus-orbitaire

 

Caractéristiques crâniennes chez l'adulte :

 

Crâne d'Australopithecus africanus adulte
source : wikimedia
by : José Braga ; Didier Descouens
Collection du Transvaal Museum
Caractéristiques du crâne adulte :

- Age : -3,5 à -2,5 millions d'années
- Localisation : Afrique du Sud
- Arc mandibulaire en U
- Trou occipital en position intermédiaire
- Volume cérébral: 430 cm3
- Présence de bourrelets sus-orbitaires
- Prognathe
- incisives et canines petites (pas de croc)

Autres caractéristiques chez Australopithecus africanus
- Bipède
- Taille : 1m15 à 1m30
- Poids : 30 à 40 kg
- Milieu de vie : milieu arboré humide
source : Phylogène
 

Mesure de l'angle facial avec le logiciel Mesurim :


Pour des raisons de droits de diffusion
, les mesures ci-dessous ont été faites avec des crânes de 3/4 face au lieu de crânes vus de profil.
Vous trouverez facilement dans un moteur de recherche des images adaptées à la mesure d'angles faciaux - Citez les sources -
 
source : wikimédia


Crâne adulte : angle facial moyen = 51°
Moyenne faite sur dix mesures prises sur 3
photographies différentes de crânes vus de profil
Valeurs comprises entre 49.1° et 54.2°
durant la séance

Crâne juvénile : angle facial moyen = 64°
Moyenne faite sur dix mesures prises sur
2 photographies différentes - vue de profil
Valeurs comprises entre 66.2° et 61.9°

 

Bilan de la séance :


On émet alors l'hypothèse que durant le développement post-natal, le prognathisme augmente, les bourrelets sus-orbitaires apparaissent et le trou occipital se déplace légèrement vers l'arrière du crâne.

En comparant avec des mesures faites chez le chimpanzé et chez l'Homme ( en tenant compte de la réduction du prognatisme chez les représentants du genre Homo), on aborde la notion d'hétérochronie comme des modifications de la durée ou de la vitesse du développement
fœtal ou post-natal.

En faisant un lien avec l'arbre phylogénique et la position proche d'Australopithecus africanus avec l'ancêtre commun entre Homininés et Paninés, on peut postuler qu'a
u cours de l'évolution, le développement des Homininés tendrait vers une conservation à l'état juvénile chez l'adulte des 3 caractères crâniens étudiés (lien avec la bipédie permanente)

La mise en place du phénotype humain, résulterait de mutations de gènes homéotiques (ou de gènes contrôlant leur expression) qui modifient l'intensité et la durée de leur expression (lien avec le Thème 1-A-2).

Regard critique sur la méthode :
L'accent peut être porté sur l'aspect hypothétique des déductions et conclusions faites. On ne travaille que sur un seul exemple d'Homininés et seulement à partir de deux crânes fossiles.
L'aspect buissonnant de l'arbre des Homininés est une piste de critique, notamment la place des Australopithèques par rapport au genre Homo.
A ceci s'ajoute l'incertitude de la mesure et l'absence d'échelle.

Enfin, une simple recherche sur l'enfant de Taung sur internet permet d'aborder l'aspect polémique du thème et de parler de l'utilisation des données scientifiques. (lien avec l'ECJS, Histoire-Géographie et la Philosophie)
 
auteur(s) :

Nicolas Aubry, professeur de SVT, lycée Albert Camus, NANTES

information(s) pédagogique(s)

niveau : Terminale S

type pédagogique : activité de recherche, analyse de pratique

public visé : enseignant

contexte d'usage : atelier, classe

référence aux programmes : terminale S : Thème 1-A-4 Un regard sur l'évolution de l'Homme

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