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(Agence Science-Presse) - Comment le cerveau des humains s'est-il à ce point distingué de celui des autres animaux? En fait, il s'agit d'une évolution commencée dès nos ancêtres primates.

Deux récentes études sur la génétique des primates apportent à ce sujet des données nouvelles, l'une sur un gène qui contribue à l'évolution du cerveau, l'autre sur... la vision en couleur.

Il faut se rappeler que l'anatomie a déjà permis d'établir que le cerveau des singes n'a cessé de grossir au fil de l'évolution. Mais "jusqu'à maintenant, on n'avait jamais mis en évidence de façon convaincante un gène dont les changements ont pu contribuer à cette évolution du cerveau", explique Bruce Lahn.

Avec d'autres chercheurs de l'Institut médical Howard Hughes, Lahn a donc identifié un tel gène: lié à la grosseur du cortex cérébral, il aurait évolué de façon particulière chez les grands singes. On pense que ce gène, appelé ASPM, pourrait réguler le nombre de neurones produits par division cellulaire dans le cortex cérébral.

En comparant la séquence du gène ASPM de l'humain avec celle de singes de différentes espèces, les chercheurs ont observé que les mutations de ce gène s'accumulent rapidement, à mesure qu'on progresse sur l'arbre généalogique des primates plus proches de nous –orang-outan, gorille, chimpanzé. Du côté de nos cousins singes plus lointains par contre, le gène ASPM n'a pas subi ces mutations accélérées.

L'article publié dans le journal Human Molecular Genetics révèle en outre une accélération des mutations encore plus marquée depuis que la lignée de l'humain s'est séparée de celle du chimpanzé. "Nous concluons donc qu'ASPM a subi une forte évolution adaptative dans la lignée de l'Homo sapiens, ce qui est en accord avec son rôle supposé dans le grossissement du cerveau humain", écrivent les auteurs du rapport.

Par ailleurs, en même temps que le développement du cerveau, une autre évolution se produisait chez les grands singes : l'acquisition de la vision en couleurs. Et ce, au détriment des facultés olfactives, suggère une seconde étude, publiée dans l'édition de janvier de Public Library of Science Biology.

On sait que notre odorat est beaucoup moins performant que celui de la souris. Pourtant, humains et souris ont un nombre similaire de gènes des récepteurs olfactifs. Mais une bonne partie des nôtres sont devenus non fonctionnels au cours de l'évolution. Pourquoi cela?

En examinant les gènes de récepteurs olfactifs de 19 primates, l'équipe germano-israélienne a en effet confirmé que plus on progresse dans la lignée des primates, moins il y a de gènes de l'olfaction qui sont fonctionnels: de 83% chez nos lointains cousins les singes d'Amérique (soit le même pourcentage que chez la souris), on passe à 67% chez nos proches parents les grands singes et à un peu moins de 50% chez nous.

Or, ces données conduisent les auteurs à faire un parallèle avec ce qu'on sait déjà de la vision couleur. Les humains, les grands singes et les autres singes de l'Ancien monde possèdent la vision en trois couleurs. Par contre, les singes d'Amérique ne distinguent en général que deux couleurs. Ce qui signifie que la vision tri-chromatique s'est développée au cours de ces millions d'années où le sens de l'olfaction se perdait.

Le cas du singe hurleur confirme ce lien. Bien qu'il s'agisse d'un singe d'Amérique, il possède à la fois la vision tri-chromatique et un pourcentage de gènes de l'olfaction non fonctionnels comparable à celui des singes de l'Ancien Monde.

Les chercheurs suggèrent donc qu'il existe peut-être une logique derrière cette substitution. On pense par exemple que la vision tricolore rendrait l'odorat moins essentiel à la recherche de nourriture.

Y aurait-il aussi un parallèle à faire avec le développement de notre cerveau? En effet, qu'a bien pu sacrifier l'humain pour le développement de son cortex cérébral? La question reste entière.

• Le communiqué de l'Institut médical Howard Hughes

Caroline Fortin

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