Gènes du développement et évolution biologique : exemple du Chimpanzé et de l'Homme

D'après Jacques Aubry - lycée Charles de Gaulle (Caen)

Chronologies comparées du développement du crâne du chimpanzé et de l'Homme

Chimpanzé

Homme

Développement du crâne du Chimpanzé de la phase embryonnaire à l'âge de la maturité sexuelle (environ 7 ans)
 Développement du crâne de l'Homme de la phase embryonnaire à l'âge de la maturité sexuelle (environ 14 ans)
La forme du crâne chez le foetus  du chimpanzé et chez le foetus humain est très semblable. Le ralentissement (presque l'arrêt) du développement de la forme crânienne, au cours de la croissance de l'Homme, aboutit à de grandes différences de forme chez les adultes des 2 espèces. Le changement de forme des quadrillages matérialise les poussées de croissance.

Chronologies comparées du développement d'autres organes du chimpanzé et de l'Homme

 Caractéristiques

 Chimpanzé

 Homme

 Age de la première molaire (= Fin de la période lactéale)
 3 ans
 6 ans
 Période de croissance
 jusqu'à 12 ans
 jusqu'à 20 ans
 Age de la maturité sexuelle
 7 ans
 14 ans
 Age de la remontée du trou occipital
 2 ans
 jamais
 Poids à l'âge adulte
 50 kg
 de 50 à 75 kg
 Rapport entre poids du cerveau adulte et poids du cerveau du foetus
 2,3
 3,5
 Durée de la multiplication des cellules nerveuses au stade embryonnaire (environ 5000 neurones formés par seconde)
 2 semaines
 8 semaines
 Locomotion
 Bipédie temporaire = à la naissance
Quadrupédie = 6 ans
 Bipédie définitive = 3 ans

Trois textes pour comprendre ...

"... Les chromosomes du Chimpanzé, du Gorille et de l'Homme ne diffèrent apparemment que par un très petit nombre de transformations. Il a fallu sans doute peu de mutations pour provoquer le phénomène décisif que l'on appelle l'hominisation. (...) Lors de la gestation d'un petit chimpanzé, des mécanismes de régulation arrêtent la fabrication de son cerveau lorsque le nombre des cellules (les neurones) atteint 5 milliards. Quelques mutations survenues chez l'Homme suffisent pour dérégler ces mécanismes et poursuivre cette fabrication jusqu'à un effectif au moins dix fois supérieur..." 
Albert Jacquard
"... La biologie moléculaire a révélé l'existence de deux catégories de gènes : les gènes de structure et les gènes de régulation. Cette découverte a soulevé de nombreuses questions. La vitesse d'évolution est-elle la même pour ces deux catégories de gènes ? Offrent-ils la même prise à la sélection ? L'une de ces catégories joue-t-elle un rôle particulièrement important dans la spéciation ? A ce propos, la comparaison de l'Homme et du Chimpanzé ne fait apparaître que très peu de différences entre leurs gènes de structure : l'essentiel de la différence entre les deux espèces est peut-être dû à des mutations de gènes de régulation ..." 
E. Mayr
"...La comparaison des développements embryonnaires de l'Homme et des autres primates laisse supposer le maintien chez l'Homme adulte d'un certain nombre de caractères juvéniles (bassin, crâne ...). Des altérations du programme de développement du primate ancestral, donc des gènes de régulation, sont vraisemblablement à l'origine du maintien de ces caractères juvéniles et du recul de la maturité sexuelle. Les périodes de croissance et d'apprentissage s'en trouvent allongées. Les innovations embryologiques et les décalages chronologiques du développement de la forme ancestrale pourraient donc être à l'origine de la lignée humaine. Ainsi, de très faibles modifications génétiques du programme de développement auraient entraîné des variations morphologiques importantes...."
 
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