Pierre Frémondière, Aix-Marseille Université (AMU)
Il existe au sein des primates, schématiquement, deux types d’accouchements : l’accouchement des primates non humain, simple et rapide : les efforts expulsifs chez le chimpanzé ne durent que quelques secondes alors qu’ils peuvent durer jusqu’à 30 minutes chez les humains modernes. Chez ces singes le fœtus suit une trajectoire rectiligne, et les femelles n’ont pas besoin de l’assistance d’un tiers. L’accouchement des humains est complexe et parfois difficile, le fœtus suit une trajectoire incurvée compliquée qui requiert l’assistance d’une personne aidante.
Quand, et comment s’est mis en place ce type d’accouchement dans la lignée humaine ? Ces questions sont fondamentales, car elles impliquent des processus évolutifs d’une très grande importance, qui sont l’acquisition de la bipédie et le processus d’encéphalisation (l’accroissement du volume du cerveau relatif au corps).
Selon l’hypothèse du dilemme obstétricale, la bipédie à modifié l’architecture pelvienne en réduisant notamment l’espace entre les hanches et le sacrum. Cela a contribué à donner une forme aplatie d’avant en arrière à la partie supérieure du canal d’accouchement.
Fourni par l’auteur
Par ailleurs, l’encéphalisation a contribué à augmenter la taille du cerveau des nouveau-nés. Nous avons donc deux pressions évolutives qui vont dans un sens opposé (réduction du bassin, augmentation de la taille du crâne du nouveau-né), impliquant un ajustement de plus en plus étroit entre le crâne fœtal et le bassin, jusqu’à un seuil au l’accouchement devient difficile.
Les humains naissent « prématurément »
Pour éviter qu’il ne devienne trop difficile et permettre aux générations de se perpétuer, une solution a été de faire naître ces nouveau-nés « prématurément » afin que la taille de leurs crânes permette néanmoins de franchir le canal d’accouchement sans encombre.
Cette naissance se caractérise toutefois par des compétences limitées chez le nouveau-né, qui est immature sur plusieurs points et qui a pour sa survie des compétences innées afin d’établir un lien mère-enfant le plus solide et précoce possible.
L’investissement parental est important pour prendre en charge un tel nouveau-né, et pour supporter cette charge importante qui repose en premier lieu sur la mère (notamment par le coût métabolique important de la lactation), les individus qui entourent la mère, le père, pour certains la grand-mère, ou les autres membres familiers du groupe, vont proposer leur aide pour la soulager. Le nouveau-né poursuit néanmoins sa croissance cérébrale telle qu’elle était in utero, mais dans un groupe humain précocement socialisant, ex utero(le volume cérébral va être multiplié par 2,25 chez l’humain moderne et 1,6 chez les chimpanzés, pendant la première année de vie.
Ceci a probablement contribué à faire de nous des primates parmi les plus sociaux.
Pourquoi dans ce contexte, étudie-t-on les Australopithèques ?
Les Australopithèques sont un groupe fossile qui présente des caractéristiques liées à la bipédie sur le bassin, mais qui dont le volume du cerveau est seulement légèrement supérieur à celui des chimpanzés. Ils ne sont donc pas encore tout à fait dans la dynamique de l’encéphalisation. Dans le cadre du dilemme obstétrical, ils permettent donc d’étudier les effets de la bipédie, plutôt que de l’encéphalisation sur les modalités d’accouchement.
Pour étudier les modalités d’accouchement, les mouvements que vont faire le fœtus dans le canal d’accouchement, et son éventuel arrêt de descente dans l’excavation pelvienne, il faut utiliser une méthode qui reproduit les forces de résistance, les bras de levier et réaction qui résultent du contact entre le crâne fœtal et le bassin.
Schéma du canal d’accouchement en vue de profil.
C’est ainsi que l’on explique la mécanique obstétricale aujourd’hui, c’est-à-dire, les mouvements de la présentation au cours de l’accouchement. Une telle méthode est employée dans les sciences de l’ingénieur, pour simuler par exemple des crash-tests : c’est la méthode des élément-finis.
Dans cette méthode, on travaille avec des maillages, c’est-à-dire, des représentations de surfaces anatomiques par ensemble de triangles, et on calcule à travers des pas de temps donnés, l’application de forces ou le déplacement uniquement sur les sommets de ces triangles (les éléments).
Un maillage de bassin d’Australopithèque. Author provided
Pour les Australopithèques, nous avons un bassin qui est un maillage rigide (sauf au niveau de l’articulation sacro-iliaque) et un crâne fœtal ayant une capacité de déformation. Le contact entre ces deux maillages peut donc être facilement modélisable par les éléments-finis, qui représentent une méthode appropriée. Afin d’explorer différentes hypothèses, nous avons fait varier la taille de ce crâne d’un volume faible (accueillant un cerveau d’un poids de 110g), important (cerveau de 180g) et intermédiaire (145g).
Les résultats de notre étude
Seuls les crânes néonatals de 110 g pouvaient franchir les bassins d’Australopithèques sans encombre selon nos résultats très récemment publiés. En sachant qu’un crâne adulte avoisinait les 400 g, cela fait un ratio entre taille de crâne néonatale/taille de crâne adulte d’environ 28 %, comparable à celui des humains modernes, et éloigné de celui des primates non humains, d’environ 43 %.
En suggérant que l’ancêtre des humains modernes et des primates-non humains ait partagé le ratio général des primates (de 43 %), tandis que les humains modernes ont un ratio à 28 %, les Australopithèques, appartenant à l’histoire évolutive de la lignée humaine, avaient un ratio qui les plaçait au côté des humains modernes.
Il est possible qu’ils aient ainsi partagé notre façon de prendre en charge le nourrisson puis l’enfant, selon des modalités de coopération entre les membres du groupe. En effet, un tel ratio crâne néonatal/crâne adulte laisse suggérer que les compétences néonatales devaient être chez l’Australopithèque également, assez limitées. Un axe de recherche intéressant est maintenant de s’interroger sur le rôle du périnée au cours de l’accouchement de l’Australopithèque. En effet, il pourrait avoir un rôle crucial dans la rotation qui est faite par le fœtus en tout fin d’accouchement, et participer à orienter de son crâne comme chez les humains. Dans ce cas, la présence d’une sage-femme, comme chez les humains modernes, aurait pu être obligatoire aussi chez les Australopithèques.
Pierre Frémondière, Sage-femme enseignant à l’école de maïeutique de la faculté des Sciences Médicales et Paramédicales de Marseille, chercheur associé au laboratoire ADES 7268, Aix-Marseille Université (AMU)
Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.