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A la
recherche des gènes de l'hominisation
par Jean-Paul Baquiast - 05/09/2008
Dans
son ouvrage «Human, The Science behind what makes us
unique»(1) le neuropsychologue Michaël
S. Gazzaniga recense et enrichit les innombrables travaux
ayant cherché à comprendre les changements survenus
dans l'histoire de l'évolution des êtres vivants,
grâce auxquels certains primates ont pu devenir des
« humains » différents de leurs prédécesseurs,
caractérisés par l'aptitude au maniement des
outils, au langage et à la conscience. Nous en donnerons
ultérieurement une recension plus détaillée.
Retenons que, dès le premier chapitre, il s'interroge
sur le rôle d'un facteur généralement
considéré comme déterminant dans l'hominisation,
l'évolution de la taille du cerveau ou encéphalisation.
Les
« gènes de l'encéphalisation »
On
considère généralement que l'accroissement
des capacités cognitives a été parallèle
à l'augmentation de la taille des cerveaux. Certes,
il n'y a pas un rapport fixe entre le coefficient d'encéphalisation
(rapport entre le poids du cerveau et celui du corps) propre
à chaque espèce et leurs aptitudes cognitives.
D'autres causes interviennent, notamment des différences
dans les capacités de connectivité interne propres
à tel ou tel type de cerveau. Par ailleurs comme il
a été rappelé lors du colloque précédemment
cité ici (The Sapient Mind), on montre
que les fa
cteurs
biologiques n'ont pas été seuls à provoquer
la marche vers l'hominisation. Vers - 60.000 ans, la biologie
et l'organisation du cerveau ont cessé de se modifier
et d'autres facteurs, dits épigénétiques
car résultant de l'interaction avec le milieu culturel,
ont entraîné le développement de capacités
telles que l'invention, le langage et le travail en commun.
Il en est résulté un processus d'enrichissement
croisé entre le génome, l'environnement et les
êtres et outils avec lesquels chaque individu interagit.
Sous
ces réserves, c'est bien cependant l'augmentation
de la taille du cerveau qui a marqué le départ
de la différenciation entre les hominiens et leurs
congénères primates. Or cette augmentation
n'a pu résulter que de l'évolution d'un certain
nombre de gènes. Plusieurs d'entre eux ont été
identifiés il y a quelques années. Il s'agit
notamment des gènes Microcéphalin et ASPM
dont les défectuosités provoquent des désordres
graves de développement physique et mental. Ces gènes
et d'autres analogues étaient présents depuis
longtemps dans les lignées de primates, mais ils
ont évolué rapidement après la divergence
entre hominiens et chimpanzés, ce qui laisse supposer
qu'ils ont bien été responsables de l'explosion
de la taille des cerveaux de nos ancêtres. Ils ont
ainsi donné un avantage compétitif considérable
à ces derniers. L'augmentation de la taille du cerveau
n'a pas été uniformément répartie.
Elle a favorisé le néocortex en général
et certaines zones dans celui-ci, ainsi que le cervelet
et la matière blanche importante pour la connectivité.
Toutes ces régions sont déterminantes pour
le développement des fonctions cognitives supérieures,
y compris le langage.
On
sait qu'une question majeure se pose alors, celle que nous
évoquions dans notre article précité
: pour quelle raison les gènes commandant cette augmentation
de taille et les conséquences qu'elle a entraîné
en matière de neurogenèse ont-ils évolué
de cette façon chez les hominiens alors qu'ils ne le
faisaient pas chez les autres primates ni d'ailleurs chez
les autres animaux ? Il ne semble pas que des différenciations
substantielles se soient produites de - 7 à - 2 millions
d'années, dans les milieux géographiques, forêts
et savanes, où vivaient les uns à côté
des autres les ancêtres de l'homo et ceux des chimpanzés.
Si les futurs hominiens s'étaient trouvés isolés
dans des milieux différents de ceux des autres singes
forestiers, ils auraient pu développer des mutations
favorisant l'accroissement des capacités cognitives
de leurs cerveaux. Mais aujourd'hui, on a tendance à
penser que globalement les milieux étaient les mêmes,
aux époques capitales de la divergence. Il n'est pas
interdit d'imaginer cependant que les mutations favorables
se soient produites au sein de petits groupes s'étant
par hasard retrouvé isolés dans des éconiches
très restreintes, groupes à qui elles auraient
conféré rapidement un avantage compétitif
considérable. Mais l'explication semble un peu «
tirée par les cheveux ».
Les
gènes du langage
L'aptitude
au langage complexe, apparue bien plus tard que l'accroissement
de la taille des cerveaux, ne pose pas les mêmes questions.
Il est évident depuis longtemps qu'elle possède
une base génétique. Il est évident aussi
que le processus épigénétique d'hominisation
était déjà en cours depuis plusieurs
millions d'années. Les mutations permettant aux cerveaux
des humains de commencer à s'engager dans des échanges
langagiers ont donc trouvé, aux alentours des années
– 200.000, un environnement favorable à leur
sélection.
Aussi,
s'interroger sur les bases génétiques du langage
ne consiste pas à se demander pourquoi, subitement,
les humains se seraient mis à parler mais quels étaient
les gènes dont les mutations ont favorisé cette
aptitude. La réponse à cette question, activement
étudiée aujourd'hui, nécessite comme
on le devine d'abandonner tout réductionnisme génétique.
Aucun gène n'existe dont on puisse affirmer qu'il s'agit
du gène du langage, brutalement apparu. Là encore,
l'évolution a été longue et ses résultats
complexes, d'ailleurs encore très largement mal connus
à ce jour.
De
la même façon que l'action des gènes Microcéphalin
et ASPM avaient été découverte en étudiant
des anomalies morphologiques, ce fut en étudiant des
troubles dans l'expression langagière présentés
par d'une famille britannique, les KE, que l'on identifia
un gène baptisé FOXP2 dont une mutation
provoquait les troubles en question. Le gène fut très
rapidement baptisé «gène du langage»
ou «gène de la grammair». Plusieurs années
après, il apparu que les choses n'étaient pas
si simples. Ce gène avait évolué bien
avant les dinosaures et se trouve aujourd'hui présent
sous des versions peu différentes chez de nombreux
animaux, allant des oiseaux aux chauves-souris et aux abeilles.
Il a été aussi identifié chez les néanderthaliens.
La protéine pour laquelle code le gène FOXP2,
dite aussi FOXP2, est très peu différentes,
de l'homme aux autres espèces. Cependant, on a montré
qu'elle avait enregistré deux changements récents
dans les 200.000 dernières années, correspondant
à une évolution dans le gène FOXP2
survenue à une époque contemporaine à
celle de l'apparition des premiers langages humains. Pour
s'être répandue si rapidement, cette mutation
devait présenter un avantage évolutionnaire
important
Ceci
ne veut pas dire cependant que le gène FOXP2
soit à proprement parler le gène du langage.
Les choses sont bien plus complexes. L'étude de son
rôle dans les nombreuses espèces où il
est présent montre qu'il s'agit d'un gène dit
de transcription qui active de nombreux autres gènes
(plusieurs centaines sans doute) et en invalide d'autres,
au fur et à mesure du développement. Il s'exprime
durant la mise en place de nombreux organes, poumons, œsophage,
cœur et cerveau. Il commande l'apprentissage et la mise
en œuvre de nombreuses coordinations locomotrices permettant
par exemple à l'oiseau chanteur de former des vocalises
complexes ou à la chauve-souris d'utiliser son système
d'écholocalisation. Chez l'homme, ses défaillances
provoquent, comme l'avait montré l'étude de
la famille KE, des troubles divers de la coordination des
muscles et centres nerveux nécessaires au langage.
Mais son action précise sur l'organisation structurelle
du cerveau et la croissance des neurones, notamment au niveau
des aires intervenant dans le langage humain, reste encore
à identifier. Des dizaines de gènes sont impliqués
par ailleurs dont plusieurs s'expriment différemment
chez l'homme et chez le chimpanzé.
Autrement
dit, si le gène FOXP2 n'est pas exactement
le gène du langage, tout en étant indispensable
à la mise en place et au développement des
aptitudes langagières, il reste à identifier
les processus ayant permis voici 200.000 ans environ à
nos ancêtres d'utiliser leurs potentialités
locomotrices pour échanger de véritables messages
à contenus symboliques. On a suggéré
que les premiers langages résultaient d'une combinaison
de gestes et mimiques, complétés de messages
sonores du type de ceux courants chez les animaux. Probablement.
Mais là encore, sous quelles impulsions et pour répondre
à quelles exigences ? Rien n'empêche de penser
que, comme pour l'utilisation des premiers outils, ce fut
par un hasard judicieusement exploité que les premiers
inventeurs du langage en ont découvert les vertus.
Quoi qu'il en soit, les philosophes de l'évolution
pourront retenir de ces travaux deux conclusions très
différentes :
On
trouvera sur le site