Les caractéristiques physiques de la bipédie et de la position verticale

1. Les caractéristiques physiques de la bipédie et de la position verticale Comment savoir qu'un squelette fossile était bipède ?

2. Le crâne et le trou occipital Chimpanzé - Autralopithecus - Pithecanthropus - Homo sapiens • Le trou occipital (ou foramen magnum) est l'orifice par lequel passent les artères spinales, les artères vertébrales, les racines spinales, les nerfs crâniens, la moelle épinière et l'axis. • La position du trou occipital par rapport à l'ensemble du crâne va donner des informations sur la position générale du corps. • Chez les quadrupèdes, le trou occipital est en arrière de la tête, dans le prolongement de la colonne vertébrale. • Alors que, plus l'hominidé est bipède, plus le foramen magnum va se trouver au centre, sous le crâne. • L'homme est le seul animal a posséder une colonne vertébrale formant un angle droit avec la base du crâne (chez les oiseaux, que l'on peut considérer comme bipèdes, le foramen magnum se trouve à l'arrière du crâne).

3. La Colonne vertébrale • Par rapport aux autres primates, la colonne vertébrale présente chez le bipède humain, une cambrure spécifique : on peut y déceler 4 courbures au lieu de deux. • Ce positionnement permet de mieux amortir les chocs et les tensions dus à la marche bipédie. • Les quatre courbures sont :- lordose cervicale (dont les vertèbres pénètrent le foramen magnum) - cyphose dorsale- lordose lombaire- courbure lombaire (formée de vertèbres soudées)

4. Le bassin • Il est plus large et plus bas dans l'anatomie générale des bipèdes, plus robuste également il permet de soutenir les viscères et le poids du tronc. • Cette forme de bassin adapté à la bipédie n'a pas que des avantages : l'accouchement humain est le plus compliqué (et certainement douloureux) de tous les mammifères. • Chez les quadrupèdes comme les autres grands singes, le bassin est de forme plus allongée et plus étroite (voir l'image ci-contre du bassin d'un chimpanzé). Bassin de quadrupède Chimpanzé Bassin de bipède Homo sapiens

5. Le fémur , coude et genou • La forme et la taille du fémur nous renseigne sur la possibilité de tenir debout en position verticale. Plus il est redressé et long plus nous avons de chance d'avoir affaire à un bipède (comme Orrorin). • L'articulation du fémur avec le bassin permet de mesurer la stabilité et la possibilité de rester en position debout. Le fémur comporte une crête qui maintient la rotule en l'empêchant de se déboiter sur le côté pendant la marche. • Les articulations du coude et du genoux montrent les gestes et mouvements possibles. La bipédie entraine des mouvement spécifiques au corps, et aux articulations du coude et du genou. Retrouver ces particularités donne une indication sur le mode de locomotion du fossile. Toutefois ces différences anatomiques ne sont pas faciles à interpréter, ils doivent donc être confirmés par d'autres preuves de la bipédie. • A noter un sommet du tibia élargi, sous forme de " plateau" (le plateau tibial) est un indice supplémentaire de bipédie. Cette forme spécifique n'existe pas chez les quadrupèdes.

6. Les traces laissées par les muscles • Un muscle est toujours attaché à un ou plusieurs os. L'empreinte d'insertion qu'il laisse sur l'os peut indiquer le type de muscle, sa puissance, son orientation. • Cet aspect est très important car la bipédie humaine entraine une augmentation significative d'un muscle en particulier : le fessier (gluteus maximus). • L'homme est en effet le mammifère qui présente le plus important fessier (et en particulier le grand fessier). • Ce qui a d'ailleurs fait dire à Buffon, le père de la science paléontologique: " L'homme, c'est la fesse "!

7. Le pied Chimpanzé - Australopithecus africanus - Homo sapiens Différentes squelettes de pieds • Chez les hominidés le gros orteil est large et "en ligne" avec les doigts de pied. La forme générale du pied présente une voute plantaire longitudinale qui permet absorber les chocs dus à la bipédie (tout le poids du corps repose sur 2 appuis contrairement aux quadrupèdes) et de donner une impulsion supplémentaire lors de la marche. • Rapports entres les membresLes bipèdes hominiens présentent une réduction de la longueur des membres antérieurs (bras) par rapport aux membres postérieurs (les jambes). L'allongement le plus significatif, par rapport au reste du corps, est celui du fémur.

8. La bipédie - comment en trouver les traces sur un fossile ? • Diaporama réalisé à partir d’un article paru sur le site Hominidés.com: http://www.hominides.com/html/dossiers/bipedie-caracteristique-station-debout.htm • Mise en page JF BACHY 3 oct.06