Depuis que les Néandertaliens ont été reconnus comme une espèce humaine distincte il y a un siècle et demi, leurs traits faciaux distinctifs ont été un point de perplexité et de fascination.
Leurs larges nez, leur arcade sourcilière proéminente et leurs visages saillants ont suscité un certain nombre de théories sur les causes de leur évolution.
Parmi celles-ci, leur crâne leur donnait une morsure plus forte et les aidait à réchauffer plus efficacement l’air froid de leurs habitats de l’ère glaciaire.
Mais une nouvelle étude a suggéré que le passage nasal plus large des Néandertaliens a contribué à augmenter la quantité qu’ils pouvaient respirer jusqu’à deux fois celle des humains modernes.
Cela leur aurait donné un avantage dans leur lutte intensément physique pour la survie alors qu’ils chassaient du gros gibier à des températures inférieures à zéro.
Le professeur Chris Stringer du Musée d’histoire naturelle, qui a travaillé sur l’étude, a déclaré qu’elle apportait un nouvel éclairage sur les avantages que conféraient les caractéristiques faciales des Néandertaliens par rapport à nos propres crânes plus plats et plus grands.
Il a déclaré : « Quand les gens regardaient pour la première fois à Gibraltar en 1863, ils disaient ‘quelles sont ces caractéristiques particulières ?' »
L’étude
Une équipe internationale d’universitaires et de scientifiques dirigée par le professeur Stephen Wroe, de l’Université de Nouvelle-Angleterre, en Australie, a utilisé la modélisation informatique pour comparer trois crânes de Néandertaliens avec 11 d’anciens Homo sapiens, notre propre espèce.
Ils ont ensuite également été comparés au crâne d’une espèce humaine plus ancienne, Homo heidelbergensis, dont certains ont affirmé qu’il était l’ancêtre commun des Néandertaliens et des humains modernes.
L’un des défis de l’étude est le fait qu’il existe relativement peu de crânes fossiles d’humains anciens. Seule une vingtaine a été découverte pour les Néandertaliens, dont aucun n’est complet.
L’équipe a construit les parties manquantes des crânes numériquement avant d’effectuer des simulations sur ceux-ci pour tester la biomécanique de leurs différentes morsures et aussi la façon dont l’air circulait et se réchauffait dans leurs voies nasales.
Morsure et respiration
L’une des théories pour les caractéristiques plus larges des Néandertaliens était que cela leur donnait une morsure plus dure. Cela aurait été utile car ils utilisaient fréquemment leurs dents comme une troisième main et avaient également un régime alimentaire plus grossier comprenant de la viande crue.
La modélisation informatique a révélé que la mâchoire et le crâne des Néandertaliens ne leur donnaient aucun « avantage mécanique » lorsqu’il s’agissait de mordre par rapport aux humains modernes.
Une autre explication évoquée pour la forme du visage des Néandertaliens est que leur large passage nasal, qui est en moyenne 29 pour cent plus grand que celui de l’Homo sapiens, aidait à réchauffer l’air froid et sec.
Les Néandertaliens auraient évolué à l’origine en Afrique avant de migrer vers l’Eurasie où ils ont survécu à plusieurs périodes glaciaires ainsi qu’à une période interglaciaire plus chaude.
Bien que l’étude ait révélé que le passage nasal des Néandertaliens était plus efficace pour réchauffer l’air que celui de son ancêtre Homo heidelbergensis, il était moins efficace que les nez plus étroits des humains modernes.
Pourtant, les recherches de l’équipe ont découvert que la cavité nasale élargie aurait aidé les Néandertaliens à inhaler beaucoup plus d’air que nous pouvons le faire.
L’étude, publiée par la Royal Society, a déclaré : « Les analyses ont prédit que les Néandertaliens pouvaient déplacer près de deux fois le volume d’air dans leurs voies nasales dans des conditions laminaires que les humains modernes. »
Les chercheurs ont suggéré que cela pourrait avoir évolué pour aider les Néandertaliens à mieux faire face à leurs climats plus froids, et aussi pour soutenir leur vie très active et physiquement éprouvante.
Existence brutale
Les Néandertaliens menaient une existence brutale et exigeante qui signifiait qu’ils devaient incroyablement travailler dur juste pour subvenir à leurs besoins.
Cela s’explique en partie par le travail même qu’ils devaient fournir pour rester nourris. Les Néandertaliens étaient des chasseurs rapprochés qui se retrouvaient face à face avec des proies dangereuses telles que les mammouths pour les attaquer à la lance.
Ils ne pouvaient pas vivre uniquement de viande et devaient également parcourir de grandes distances pour trouver suffisamment de légumes pour leur alimentation.
En plus de cela, ils ont survécu à des périodes glaciaires inférieures à zéro en ne portant que des vêtements rudimentaires. Comme ils n’ont pas développé de forme de couture, ils auraient bravé les éléments dans des fourrures lâchement enveloppées, ce qui signifie qu’ils ont brûlé plus d’énergie en essayant de rester au chaud.
Bien qu’il existe des preuves que les Néandertaliens utilisaient le feu et la cuisine, elles sont inégales, ce qui suggère que la viande crue, qui est moins nutritive, faisait également partie de leur régime alimentaire.
« Certains d’entre eux l’ont fait, mais cela semble avoir été variable », a déclaré le professeur Stringer. « Faire du feu à volonté est une compétence très technique ».
En conséquence, on estime que les Néandertaliens brûlaient environ 3360 à 4480 kcal par jour, contre 2000 à 3000 kcal pour les humains d’aujourd’hui.
Avantage évolutif
La capacité respiratoire supplémentaire que semble leur avoir donné leur structure faciale pourrait avoir aidé les Néandertaliens à faire face à leur vie intensément physique.
Elle correspond également au reste de leur physique, qui était plus court et plus musclé que le nôtre.
Alors que les humains modernes ont évolué vers des anatomies graciles plus adaptées à la course de longue distance, les Néandertaliens étaient construits pour des rafales d’action plus intenses.
« Ils étaient plus petits que nous, fortement musclés et avaient une poitrine en tonneau avec un centre de gravité bas », a déclaré le professeur Stringer.
« Nous ne pouvons pas rivaliser avec les Néandertaliens en termes d’athlétisme mais en termes de course d’endurance, les humains modernes sont bien meilleurs ».
« Nous pouvons courir 26 miles sans arrêt, la plupart des mammifères tomberaient morts s’ils essayaient. Les Néandertaliens n’ont pas cela, mais ils seraient de bons sprinters sur de courtes distances et seraient très bons dans un combat de lutte. »
Les Néandertaliens ont existé pendant 250 000 ans avant de disparaître il y a environ 40 000 ans lorsque les humains anatomiquement modernes ont commencé à migrer vers leurs territoires en Europe et en Asie.