Les anthropologues ont longtemps cru que les changements survenus au niveau de la forme du crâne au fil du temps sont indépendants les uns des autres, mais une nouvelle recherche réalisée par une équipe internationale de chercheurs montre que cela n'est peut-être pas le cas.
Après avoir examiné une collection unique de 390 crânes de l'ossuaire de l'église catholique de Hallstatt, en Autriche, l'équipe, composée de scientifiques d'Espagne, de Suède, du Royaume-Uni et des États-Unis, a découvert que les changements que l'on pensait être des événements évolutifs séparés seraient probablement associés. Cela signifie que le crâne est fortement intégré et que la variation d'une part est associée aux variations dans plusieurs parties du crâne.
«Nous avons trouvé que la variation génétique du crâne est fortement intégrée, ainsi, si la sélection favorisait un changement de forme dans une partie particulière du crâne, il y aurait une réponse impliquant les changements dans tout le crâne», explique le Docteur Chris Klingenberg, l'un des auteurs de l'étude de l'université de Manchester, au Royaume-Uni.
Les crânes, tous décorés selon la tradition locale, appartiennent à une collection de plus de 700 restes squelettiques. Les restes sont tous décorés de fleurs, de feuilles et de croix; sur la plupart des crânes, le nom du défunt est écrit sur le front. Les scientifiques ont établi une liste de renvois avec les noms des crânes et les registres locaux des naissances, décès et mariages pour qu'ils puissent reconstruire les relations généalogiques avec la population de Hallstatt jusqu'au XVIIème siècle. Cela signifie qu'ils ont pu réaliser des estimations sur les gènes influençant la forme du crâne.
Dans leur article paru dans la revue scientifique Evolution, l'équipe explique comment l'intégration morphologique génétiquement déterminée dirige l'évolution de la forme du crâne chez l'homme.
«Dans ce type de scénario évolutif, il serait différent de changer ou d'altérer l'un des éléments sans altérer les autres», explique l'un des auteurs de l'étude, Miquel Hernández de l'université de Barcelone, en Espagne. Et de poursuivre : «Selon la tradition, les experts ont étudié comment la sélection agit sur une caractéristique spécifique. En pratique, toutefois, ces caractéristiques sont toutes associées. Le concept clé est l'intégration morphologique: si nous changeons l'un des éléments dans la forme des crânes, la structure générale change également, et seuls les changements qui suivent le schéma morphologique sont privilégiés.»
L'équipe a utilisé des méthodes génétiques quantitatives et géométriques morphométriques pour examiner la forme du crâne, en utilisant des coordonnées tridimensionnelles de 29 «références» anatomiques pour créer des cartes morphologiques et simuler plusieurs scénarios dans lesquels différentes caractéristiques clés sont sélectionnées pendant le processus évolutif de l'homme moderne. Une autre auteur de l'étude, Neus Martínez-Abadías, également de l'université de Barcelone, commente : «L'un des aspects les plus innovants de l'étude est l'utilisation d'une méthodologie avec laquelle nous pouvons analyser la structure du crâne dans l'ensemble et quantifier l'impact de l'intégration morphologique. Cela signifie que nous ne sommes pas obligés d'étudier chaque caractéristique séparément si l'évolution était un processus distribué.»
Mireia Esparza, autre auteur de l'étude également de l'institution catalane, explique comment leur étude renforce un changement de théorie concernant les scénarios évolutifs de l'homme moderne : «L'évolution agit comme un processus intégré et les caractéristiques spécifiques n'évoluent jamais de manière indépendante. Dans le cas du crâne, les changements évolutifs ont convergé dans ce schéma morphologique. Ainsi, nous ne pouvons pas tout simplifier et étudier la réponse de sélection d'une seule caractéristique isolément, même s'il est fort probable que le facteur sélectif y soit pour quelque chose, les facteurs affectant les autres parties du crâne aussi.»
