L’évolution du cerveau à travers le crâne d’un singe de 20 millions d’années

Comment étudier l’évolution des cerveaux, sans aucun ancien cerveau à étudier ? Ce n’est pas une tâche facile, et il n’est donc pas surprenant que les scientifiques soient enchantés d’avoir scanné le crâne très bien conservé d’une espèce de singe vieille de 20 millions d’années, le Chilecebus carrascoensis.

Image d’entête : un crâne fossile de Chilecebus carrascoensis, découvert dans les Andes chiliennes, le seul spécimen connu de l’espèce. (N. Wong et M. Ellison/ AMNH)

Selon le paléontologue Xijun Ni de l’Académie chinoise des sciences :

Les êtres humains ont un cerveau exceptionnellement hypertrophié, mais nous savons très peu de choses sur la date à laquelle ce trait clé a commencé à se développer. C’est en partie à cause de la rareté de crânes fossiles bien conservés de parents beaucoup plus anciens.

Il y a environ 36 millions d’années, les ancêtres des singes Catarhiniens se sont séparés des singes du Nouveau Monde, les Platyrhiniens.

Le C. carrascoensis, un minuscule animal qui pesait moins qu’un smartphone, est un platyrhinien, et il y a eu peu d’études sur leurs anciens cerveaux, principalement parce qu’il y a peu de fossiles de platyrhinien intact à analyser.

Le singe Chilecebus carrascoensis.

 

Ce crâne a été découvert pour la première fois dans les années 1990, dans les hautes montagnes des Andes chiliennes. Non seulement ce fossile est un spécimen rare, mais il pourrait aussi être important pour sa place dans l’arbre de l’évolution.

Selon les chercheurs dans leur étude :

Le C. carrascoensis, des dépôts volcanoclastiques du Miocène des Andes centrales, connus à partir d’un seul crâne, est, à bien des égards, le Néogène platyrrhinien le mieux conservé connu.

Chilecebus a été identifié comme l’un des premiers platyrrhiniens à tiges divergentes connues, ce qui rend ce taxon particulièrement important pour évaluer les caractéristiques cérébrales ancestrales du clade.

Mais un crâne n’équivaut pas à un cerveau, alors l’équipe a dû utiliser des techniques avancées de tomodensitométrie du minuscule crâne pour créer une reconstruction 3D du cerveau qu’il aurait contenu autrefois.

Selon le paléontologue John Flynn, du Musée américain d’histoire naturelle :

Nous essayions de nous convaincre que c’était tout sauf un primate, mais il montrait une zone bulbeuse où le cerveau devrait se trouver… Le nettoyage et l’analyse par tomodensitométrie qui a suivi l’ont confirmé, ainsi que l’importance de la découverte.

Un scan 3D du crâne du singe. ( X. Ni/AMNH/MNHN)

L’équipe a ensuite utilisé l’analyse pour étudier des aspects spécifiques de ce cerveau disparu depuis longtemps, tels que la taille du bulbe olfactif et la forme du canal optique et du nerf optique.

Le bulbe olfactif relativement petit signifiait que ces anciens singes avaient probablement un odorat plus faible. Malgré cela, il n’a pas été compensé par une meilleure vision. Les chercheurs pensent que cela pourrait indiquer que l’évolution des systèmes visuel et olfactif n’était pas aussi étroitement liée que nous le pensions.

L’ouverture du nerf optique suggère également que la créature était diurne, elle dormait pendant la nuit et elle était active pendant le jour.

Selon les chercheurs :

Des comparaisons de Chilecebus et d’autres anthropoïdes basaux indiquent que les principales subdivisions cérébrales de ces anthropoïdes précoces ne présentent pas de modèle d’échelle constant par rapport à la taille globale du cerveau.

De nombreux traits cérébraux grossiers semblent s’être transformés en mosaïque et ont probablement pris naissance indépendamment dans les anthropoïdes platyrrhine et catarrhine.

Cette illustration compare la taille du cerveau d’une variété de primates, y compris les humains (en haut à gauche) et le fossile Chilecebus (en bas au milieu). (Xiaocong Guo/Xijun Ni)

L’étude publiée dans Science Advances : Cranial endocast of a stem platyrrhine primate and ancestral brain conditions in anthropoids et présentée sur le site de l’American Museum of Natural History : 20-Million-Year-Old Skull Reveals Anthropoid Primate Brains Evolved More Than Once.