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L’archéologie cognitive

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René Treuil

I. L’émergence des capacités cognitives chez l’homme

1.– Les premiers homininés

Sophie A. de Beaune

Texte intégral

1Un rapide survol de la littérature permet de constater que le thème de la cognition chez les premiers homininés a surtout intéressé les chercheurs anglo-saxons, la plupart des chercheurs français ayant sans doute jugé cette question trop spéculative pour être traitée à partir des modestes vestiges archéologiques à notre disposition. Deux voies sont cependant possibles pour aborder la question de la paléocognition : à partir des vestiges archéologiques que les homininés ont laissés derrière eux et à partir des fossiles eux-mêmes. Une troisième voie, prometteuse mais encore peu explorée, consiste à utiliser les neurosciences et la psychologie du développement. Nous verrons qu’elle a déjà donné lieu à plusieurs hypothèses, en particulier dans la littérature anglo-saxonne.

2Par ailleurs, nombreux sont ceux qui pensent que l’appréhension des capacités cognitives des premiers homininés présuppose l’étude de celles des grands singes. Ces recherches invitent à chercher les continuités et les ruptures entre l’animal et l’homme tant au niveau de leurs comportements et de leurs aptitudes manuelles que de leurs « facultés mentales » (cf. entre autres Byrne, 1995 ; Tomasello & Call, 1997 ; Avital & Jablonka, 2000 ; McGrew, 1992). Parker & McKinney (1999) comparent ainsi les compétences cognitives à la fois sociales et écologiques des Primates humains et non humains pour tenter de déterminer ce qui les sépare. En plaçant sur un arbre phylogénétique (fig. 1) les habiletés d’espèces sœurs, ils tentent de déterminer quel est l’ancêtre qui a le premier développé de nouvelles habiletés. Leur échelle de mesure est celle de Jean Piaget et ils parviennent à la conclusion que, étant donné le fossé cognitif qui sépare l’homme des grands singes (qui se sont arrêtés au stade piagétien préopératoire), on peut supposer qu’un grand nombre de capacités cognitives sont apparues après la divergence entre les singes africains et les homininés.

Fig. 1 – Arbre phylogénétique des premiers homininés. Les relations d’ancêtre à descendant sont très hypothétiques (Coppens & Picq, 2001 : 215).

3Après une brève présentation des premiers homininés, nous évoquerons les vestiges archéologiques permettant d’évaluer le niveau de leurs performances cognitives. Puis nous passerons en revue les principaux modèles d’évolution cognitive que ces performances ont engendrés.

Les premiers homininés

4Les homininés sont les seuls Primates à avoir développé la bipédie comme mode de locomotion. Cette sous-famille fait partie de la famille des hominidés, avec la sous-famille des paninés qui inclut gorilles et chimpanzés. La séparation entre la lignée des paninés et celle des homininés est supposée avoir eu lieu il y a environ 8 millions d’années. La sous-famille des homininés regroupe les genres Homo et Australopithecus, ces derniers étant les plus anciens.

5Le genre Australopithecus regroupe plusieurs espèces d’Australopithèques graciles, dont les plus anciens, A. anamensis, datent de 4,2 millions d’années, et plusieurs espèces de Paranthropes, anciennement appelés les Australopithèques robustes, apparus vers 2,7 millions d’années. Le genre Homo comprend plusieurs espèces dont la plus ancienne, Homo habilis, est signalée vers 2,5 millions d’années (fig. 1). Pour une description précise de ces différentes espèces d’anciens homininés, nous renvoyons le lecteur à trois synthèses récentes (de Beaune & Baizeau 2009 ; Coppens & Picq, 2001 ; Grimaud-Hervé et al, 2005).

6Il existe de nettes différences entre les Australopithèques et les Paranthropes. La plus importante concerne le crâne, qui est parcouru chez les seconds d’une crête sagittale permettant l’ancrage de muscles temporaux et de dents aux racines très robustes. Ces particularités pourraient être liées à un régime alimentaire privilégiant une nourriture coriace à base de racines et de tubercules et nécessitant de puissants organes masticateurs.

7Les Australopithecus et les Paranthropus rassemblent plusieurs lignées dont les racines sont encore mal connues et les relations de parenté entre toutes les espèces ne sont pas encore claires. Malgré les divergences entre auteurs concernant les relations phylétiques entre les différents groupes, tous sont d’accord pour reconnaître que l’apparition des Paranthropes et des premiers Homo est à mettre en relation avec une crise climatique majeure qui aurait entraîné il y a 3,5 à 2,5 millions d’années un refroidissement de l’ensemble de la Terre, traduit en Afrique orientale par un assèchement provoquant une régression du couvert forestier au profit de la savane arborée et de la steppe. De même, tous s’accordent à penser que l’extinction vers 1 million d’années des Paranthropes est due à leur hyperspécialisation alimentaire. Aujourd’hui, on admet que les premiers Homo descendent d’une des lignées d’Australopithèques graciles, sans qu’il soit encore possible de préciser laquelle.

8Ce qui importe pour notre propos est de retenir que tous ces homininés ont développé la bipédie, certains d’entre eux conjuguant ce mode de locomotion avec la brachiation dans les arbres. Leur capacité cérébrale est faible, variant de 380 à 450 cm3 pour les Australopithèques et de 400 à 500 cm3 pour les Paranthropes, qui sont proportionnellement de plus grande taille (fig. 2).

Fig. 2 – Volume et besoins énergétiques du cerveau des premiers homininés (dessin Cornelia Blik).

9Une étape est franchie avec les premiers représentants du genre Homo – Homo habilis, rudolfensis, ergaster – qui développent une bipédie stricte et dont la capacité crânienne est de 500 à 600 cm3 pour les plus anciens. À partir de 1,7 million d’années, Homo erectus apparaît en Afrique. Sa capacité crânienne passe le cap des 800 cm3 il y a environ 1 million d’années. Ce sont sans doute des groupes d’Homo erectus qui quittent le continent africain et s’en vont peupler l’Europe et l’Asie. Ceux qui occupent l’Asie ont conservé le nom d’Homo erectus tandis que ceux qui s’installent en Europe sont désignés par les paléoanthropologues comme étant des Homo heidelbergensis. Nous verrons que ces derniers sont les ancêtres des Néandertaliens.

10Cependant la capacité cérébrale n’est pas forcément un indice de développement des compétences cognitives. La croissance du cerveau au cours de l’hominisation se traduit par l’augmentation de l’épaisseur de l’écorce cérébrale, de la taille et de la ramification des neurones, elle-même responsable de l’accroissement de la richesse des connexions interneuronales. C’est ce dernier élément qui pourrait avoir eu pour conséquence une nette amélioration des compétences cognitives. En principe donc, la capacité cérébrale donne une idée de l’importance quantitative de ces connexions, encore qu’il faille s’en méfier puisqu’un cerveau volumineux n’est pas forcément très complexe, comme l’indiquent ceux de certains gros mammifères. Mais il existe une limite en deçà de laquelle le cerveau ne peut pas fonctionner correctement et ce seuil est estimé, pour l’homme actuel, à 1 000 cm3.

11Certains auteurs ont essayé d’identifier les différentes aires cérébrales à partir des empreintes endocrâniennes. On a en particulier cherché à mettre en évidence la présence des aires propres au développement du langage, mais ces observations sont à interpréter avec beaucoup de prudence car le relief des circonvolutions cérébrales (ou gyrus) visibles sur les moulages endocriniens est très atténué en raison de l’épaisseur des méninges qui enveloppent et protègent le cerveau, d’autant qu’entre la pie-mère et la dure-mère circule une épaisse couche de liquide cérébro-spinal.

12D’après l’étude des moulages endocriniens, il semble qu’Australopithecus africanus possédait déjà une aire de Broca développée mais pas encore l’aire de Wernicke. La présence embryonnaire de l’aire de Broca est également signalée chez Homo habilis (Holloway, 1983 ; Tobias, 1990). En raison de la difficulté à interpréter le relief des gyrus, Roger Saban a préféré étudier les vaisseaux méningés qui sont situés à l’intérieur de la dure-mère, et dont on observe parfaitement le trajet à la surface des moulages des hommes actuels et des hommes fossiles. Pour lui, l’acquisition du langage articulé s’est faite très progressivement avec Homo erectus, qui aurait prononcé les premiers phonèmes au moment où sa capacité cérébrale aurait franchi le seuil des 1 000 cm3 (Saban, 1993).

13Mais la question de l’origine du langage reste aujourd’hui fort controversée (cf. Victorri, chap. II.i du présent volume) et il faut donc aller chercher du côté des productions humaines pour trouver des preuves indirectes de l’émergence des capacités cognitives des premiers homininés.

Témoins archéologiques des capacités cognitives des premiers homininés

14Les vestiges archéologiques dont nous disposons pour tenter de reconstituer ces processus cognitifs sont rares et souvent difficiles à interpréter. Ce sont d’une part les premiers « outils », dont les plus anciens reconnus comme tels sont datés d’un peu plus de 2,5 millions d’années ; d’autre part les vestiges d’occupation pouvant parfois révéler des habitats organisés, repérables à partir de 1,8 million d’années.

Les plus anciens outils

15L’usage d’outils nous renseigne sur les capacités mentales de leurs utilisateurs. Il est généralement considéré comme le Rubicon séparant l’homme de l’animal, mais nous savons aujourd’hui, grâce à l’éthologie, que de nombreux animaux utilisent des outils, voire en aménagent certains (pour une bonne synthèse, cf. Picq & Coppens, 2001). Mais les interprétations sur les capacités cognitives et langagières nécessaires à la réalisation et à l’utilisation des outils ont fait l’objet de nombreux débats (cf. entre autres Gibson & Ingold, 1993).

16On peut dire sans trop s’avancer que, contrairement à l’animal, l’homme est capable de réaliser des outils dont l’utilisation ne dépend pas directement de leur forme et qu’il s’en sert de façon flexible et planifiée. Sa réflexion se définit comme l’aptitude à une action différée, retardée. En revanche, chez l’animal, le geste suit immédiatement la stimulation, la conscience n’est pas réfléchie et il n’y a donc pas de schéma conceptuel. Peut-on situer le moment de l’évolution correspondant au passage d’une conscience non réfléchie à une conscience d’action différée ?

17Pour tenter de répondre à cette question, il faut se tourner vers les plus anciens outils parvenus jusqu’à nous. Ce sont de simples galets dont on a enlevé quelques fragments pour obtenir un tranchant. En Afrique de l’Est, dans la formation d’Hadar (Ethiopie), les sites de Kada Gona et de Kada Hadar (noms de deux affluents du fleuve Awash) ont livré les outils les plus anciens actuellement connus, avec un âge compris entre 2,6 et 2,3 millions d’années. Ils relèvent d’une technique de taille assez simple : il s’agit d’un débitage non organisé de blocs et de galets par percussion directe au percuteur de pierre.

18On ignore encore qui sont les auteurs de ces tout premiers outils taillés. Entre 2,6 et 1,8 millions d’années, plusieurs espèces du genre Australopithecus et Homo sont connues, auxquelles la fabrication de l’outil peut être attribuée. Parmi les favoris, figurent Australopithecus garhi, Paranthropus aethiopicus, Homo rudolfensis et Homo habilis, tous contemporains des premières industries. Mais il est bien difficile pour l’instant de trancher, car les sites où cohabitent des outils et des os d’homininés sont rarissimes, à supposer même qu’il y en ait.

19Assez rapidement, le bloc ou galet a été considéré comme un bloc de matière première dont on a extrait des éclats tranchants. Dans la basse vallée de l’Omo, plusieurs sites de la formation de Shungura (Éthiopie), compris entre 2,35 et 2,34 millions d’années, ont livré des milliers d’éclats, principalement en quartz, dont certains, mesurant de 1 à 4 cm seulement, présentent des traces d’utilisation. Mais la découverte la plus remarquable est celle du site de Lokalelei 2c au Kenya, où l’on a identifié des assemblages lithiques datés de 2,34 millions d’années. Une soixantaine de galets taillés qui ont pu être remontés étaient répartis sur une surface d’une dizaine de m2 correspondant à un véritable « atelier de taille ». Le schéma de débitage des galets était relativement élaboré et indique la répétition systématique d’un schéma opératoire précis : le tailleur a détaché des éclats par petites séries d’enlèvements continus en tournant autour du bloc. L’un des galets remontés avait permis d’obtenir 51 éclats, la moyenne étant de 18 éclats par nucléus. Cette production importante d’éclats indique une forme de planification, même modeste. De plus, les blocs ont été sélectionnés en fonction de leur forme (une face plane opposée à une face plus convexe) et de leur matière première (basalte et phonolite). Enfin, les plus petits blocs ont été apportés entiers sur le site tandis que les plus volumineux ont été fracturés au préalable, ce qui traduit une anticipation de l’action.

  • 1 Industrie lithique définie à partir du niveau inférieur des sites de la gorge d’Olduvai, au nord d (...)

20À partir de 2 millions d’années, l’outillage lithique est de plus en plus abondant dans les sites africains. Il est connu sous le nom d’Oldowayen1 et présente une évolution lente et continue, avec une maîtrise de plus en plus précise du débitage et une diversification de la forme des galets aménagés et des éclats obtenus, qui sont parfois même retouchés.

21Du point de vue cognitif, ces premiers outils – galets aménagés et éclats débités – sont interprétés différemment selon les auteurs. Pour Hélène Roche et Jacques Pelegrin, ils impliquent que le fabricant se soit formé une image mentale de l’objet qu’il voulait obtenir et ait planifié l’action nécessaire à son obtention (Pelegrin, 2005 ; Roche, 2005). Pour d’autres, ils ne sont que l’expression d’un comportement largement préprogrammé et ne supposent pas une intelligence supérieure à celle des grands singes (Wynn & McGrew, 1989). Thomas G. Wynn (1989), qui a proposé un schéma analytique des industries anciennes basé sur le système piagétien de développement cognitif, estime que les outils oldowayens correspondent au second niveau piagétien, celui du raisonnement préopératoire. Ils ne requièrent à aucun moment la prise en compte simultanée de plusieurs variables.

22Entre 1,7 et 1,6 million d’années, la technique bifaciale apparaît. Elle marque une étape décisive dans l’évolution de la taille. Le fait que le biface possède deux plans de symétrie, qu’il n’ait aucun équivalent dans la nature et que sa réalisation suppose une longue séquence d’opérations techniques indique qu’il fallait bien se représenter mentalement l’objet avant de le réaliser. Aujourd’hui encore, la réalisation d’un biface demande aux expérimentateurs un long apprentissage. Les compétences cognitives que l’innovation technique du biface suppose sont reconnues unanimement, même si certains pensent qu’elles n’impliquent pas nécessairement la possession du langage articulé. Pour Thomas G. Wynn, le travail bifacial montre la réversibilité et la conservation d’une pensée opérationnelle et correspondrait au troisième niveau de Piaget (op. cit.). Pour lui, c’est à ce stade qu’il faut placer la première expansion de la cognition humaine, qui correspond à peu près à l’apparition d’Homo erectus. Ce saut cognitif majeur se serait produit il y a quelque 1,8 million d’années. Comme il n’y a pas de contrainte de forme naturelle lors du façonnage bifacial, le choix de la forme des bifaces n’a pu être dicté que par une standardisation imposée par la communauté (Wynn, 1993). Nicholas Toth et Kathy Schick partagent le même point de vue et pensent que des normes culturelles claires étaient indispensables à la réalisation des bifaces. Mais les capacités cognitives et linguistiques d’Homo erectus étaient encore très limitées, ce qui pourrait expliquer la stabilité de l’Acheuléen pendant si longtemps (Toth & Schick, 1993). En revanche, d’autres, comme William Noble et Iain Davidson (1996), pensent que l’outillage du Paléolithique inférieur et moyen ne témoigne d’aucune planification et dépend uniquement de contingences extérieures immédiates. Pour eux, la manipulation de symboles et donc le langage n’apparaissent pas avant environ 100 000 ans et l’on peut considérer que tous les homininés antérieurs à cette date sont plus proches des grands singes actuels que des hommes modernes.

Les premiers vestiges d’« habitat »

23Les comportements sociaux, dans ce qu’ils supposent de communication, de tactique et de décision, font intervenir de nombreuses capacités cognitives. Tenter de retrouver la manière dont les premiers homininés vivaient en groupe permet ainsi de comprendre la nature de ces comportements et de reconstituer les processus d’interaction entre les individus. Il est d’ailleurs possible que les individus ayant su le mieux développer ces tactiques sociales aient été favorisés dans les processus de sélection. Les compétences cognitives des individus auraient ainsi joué un rôle adaptatif sur le plan de l’évolution.

24Les homininés ayant vécu entre 2,9 et 1,8 millions d’années occupaient un paysage de savane et n’ont laissé que des traces d’installation discrètes, indiquant un mode de vie organisé autour de la quête de la nourriture et sans doute de l’eau. Les plus anciens sites se trouvent dans la région du lac Turkana au Kenya et dans les vallées de l’Awash et de l’Omo en Éthiopie (pour une bonne synthèse sur ce sujet, cf. Gallay, 1999). Les accumulations de vestiges situés sur les rives d’anciens lacs ou de cours d’eau correspondent à des sites de boucherie sur lesquels on trouve les restes des animaux tués ou plus vraisemblablement récupérés par charognage. Ce sont les vestiges de brèves haltes ou de courts séjours. À partir de 2 millions d’années, ces restes osseux portent des stries de décarnisation et sont parfois associés à des outils en pierre.

25On peut imaginer que ces groupes d’homininés nomades – hommes, Paranthropes ou Australopithèques – parcouraient leur territoire à la recherche de nourriture. S’ils attrapaient un animal ou tombaient sur une dépouille, ils s’installaient pour une halte de quelques heures ou quelques jours. Ils pouvaient y apporter leurs outils ou les tailler sur place. La permanence de certaines haltes pourrait être liée à la présence d’arbres qui fournissaient l’ombre et constituaient un refuge potentiel en cas de danger ; un même lieu pouvait ainsi être fréquenté tant que l’arbre était présent, pendant quelques dizaines d’années. Leurs lieux de repos se situaient sur des falaises ou des rochers, ou dans des arbres, à quelque distance de l’eau. Ces homininés avaient sans doute un comportement proche de celui des chimpanzés, qui ont une niche écologique restreinte. On peut faire l’hypothèse que les plus anciens Australopithèques et Paranthropes devaient, à l’instar de certains grands singes actuels, vivre en hordes numériquement faibles (de 10 à 30 individus), peut-être dominées par un mâle. Quoi qu’il en soit, leur comportement était sans doute plus proche du monde animal que de celui des Homo sapiens. Mais placer la limite entre ce qui est spécifique de l’homme et ce qui ne l’est pas n’est pas si simple puisqu’on sait que les structures sociales des Primates non humains actuels sont parfois complexes.

26À partir de 1,8 million d’années, avec l’Oldowayen, la gestion des ressources de l’environnement semble moins aléatoire. À Olduvai comme au bord du lac Turkana, un système d’occupation du territoire semble s’être mis en place avec des sites complémentaires spécialisés, en particulier des lieux de vie, des sites de boucherie et des ateliers de taille bien distincts. L’occupation des diverses niches pouvait varier selon la saison. Ces nouveaux comportements pourraient être le fait d’Homo habilis ou d’Homo ergaster. Ces homininés se procuraient la matière première nécessaire à la fabrication de leurs outils de plus en plus loin. Même si les blocs de pierre de provenance éloignée (jusqu’à 13 km) pouvaient n’être que le produit d’une collecte opportuniste effectuée à l’occasion de la recherche de la nourriture, ils témoignent de toute façon d’une anticipation et d’une planification de l’action.

27La répartition spatiale des activités – accumulations de certains os, vestiges d’ateliers de taille de la pierre, traces d’aménagement de l’habitat – pourrait refléter des organisations sociales déjà structurées. En effet, alors que jusque-là les concentrations de vestiges ne semblaient pas supposer une organisation consciente de l’espace de vie, on observe maintenant de véritables camps à partir desquels s’organisent des activités périphériques. Et c’est d’ailleurs à compter de ce moment que l’on note l’existence des plus anciens témoins d’aménagement de l’espace : des galets et de petits blocs, représentant les premiers vestiges de construction fugaces, sont associés aux accumulations d’outils et d’os d’animaux de différentes espèces. C’est le cas pour le site oldowayen de Gomboré I à Melka Kunturé (Ethiopie), daté de 1,7 à 1,6 million d’années, où un cercle de pierres pourrait signaler l’emplacement d’une structure, peut-être une hutte. La présence de plaques d’argile brûlées, d’outils, de pierres et d’os brûlés dans plusieurs sites dont le plus ancien, le site oldowayen de Chesowanja (Kenya), est daté de 1,4 million d’années, porterait même à supposer que les hommes savaient entretenir le feu. Mais aucun vrai foyer contenant des charbons de bois n’a encore été mis au jour pour cette période et cette question reste controversée. La domestication du feu n’est véritablement attestée que vers 500 000 ans et est le fait d’Homo erectus.

28Quoi qu’il en soit, il est certain qu’à partir de 1,8 million d’années, les homininés ne se contentent plus d’user avec intelligence des ressources offertes par l’environnement. Leur adaptation prend une dimension culturelle de plus en plus importante, avec l’établissement de camps principaux – peut-être de véritables abris construits-, l’organisation des activités dans le campement et sa périphérie attestée par une gestion raisonnée des ressources en nourriture, en eau et en matière première disponibles dans un territoire de plus en plus large.

Modèles explicatifs

29Tous les chercheurs, qu’ils soient paléoanthropologues, préhistoriens ou paléocognitivistes, ont évidemment remarqué que la capacité cérébrale des homininés avait cru régulièrement au fil du temps, mais surtout que cet accroissement du volume cérébral affectait essentiellement les lobes frontaux et le cortex préfrontal. Cette croissance frontale n’est pas sensible chez les plus anciens hominidés, qu’il s’agisse de paninés ou d’homininés, vraisemblablement parce qu’ils avaient un torus sus-orbitaire bloquant le développement de la calotte crânienne au-dessus du front. Or les neurophysiologistes admettent aujourd’hui que c’est dans le lobe frontal que prennent naissance les intentions et que s’effectuent la programmation, l’initialisation et le contrôle des comportements volontaires. Le lobe frontal semble bien être le siège de la conscience réfléchie et du psychisme supérieur. Sa croissance serait donc directement liée aux aptitudes à anticiper, à symboliser, à produire des idées, ce qui aurait permis l’émergence de la théorie de l’esprit, c’est-à-dire de la capacité à se représenter les états mentaux des autres. Certains chercheurs n’hésitent pas à mettre en parallèle l’accroissement du lobe frontal au cours de l’hominisation avec la production d’idées et l’émergence du langage (Bradshaw, 1997 ; Gärdenfors, 2004). Plusieurs questions se posent alors : peut-on situer le moment où l’on est passé d’une cognition animale (telle qu’on l’observe par exemple chez les grands singes) à une cognition humaine ? S’agit-il d’une évolution graduelle continue ou au contraire d’une rupture qualitative ? Enfin, la croissance bien réelle du lobe frontal est-elle la cause de l’émergence des capacités cognitives de l’homme ou au contraire en est-elle la conséquence ? Et dans le premier cas, quel est le moteur de cette croissance ?

30De nombreuses hypothèses concernant l’émergence des capacités cognitives chez l’homme et ses ancêtres ont été proposées. Certaines s’insèrent dans une théorie plus générale de l’évolution. Il n’est guère possible de les présenter toutes ici et seules quelques-unes, représentatives des différents courants existants, ont été sélectionnées.

31On peut distinguer deux grandes familles de modèles. Les premiers s’appuient sur les travaux de Jerry A. Fodor (1983), qui voyait l’esprit humain comme un ensemble de modules spécialisés et partiellement autonomes, chacun étant dédié à un type de comportement. Les seconds postulent que l’émergence de nouvelles aptitudes cognitives telles que le langage, l’imitation ou la métareprésentation résulte de la pression sélective et s’est opérée par des phénomènes de coévolution ou d’exaptation.

La théorie modulaire

32Une vision modulaire de l’évolution cognitive a été proposée par Kate Robson Brown, qui s’appuyait sur l’analyse de l’outillage lithique de Choukoutien. Selon cette chercheuse, les auteurs de cet outillage avaient développé des modules d’habiletés spécifiques au domaine de l’intelligence spatiale, qui les distinguaient aussi bien des grands singes que des hommes modernes. Stephen Mithen a proposé un peu plus tard un schéma plus global (1996). Pour lui, l’explosion culturelle fut la conséquence de changements importants dans l’architecture cognitive, notamment l’apparition d’une nouvelle souplesse cognitive, autrement dit la possibilité d’échanges d’informations entre plusieurs modules. Dans cette perspective, les premiers représentants du genre Homo, en particulier Homo erectus, auraient développé de manière indépendante deux formes d’intelligence : une intelligence technique, dont l’accroissement expliquerait le développement de l’outillage, et une intelligence sociale et communicative, dont l’accroissement se serait traduit par l’émergence de la conscience de soi et du langage. Développées indépendamment, ces deux intelligences (ces deux modules) auraient fusionné chez Homo sapiens. Ce modèle suggère que, prises isolément, les aptitudes cognitives des humains ne différent qu’en degré de celles des grands singes. Déjà présents à l’état embryonnaire chez les grands singes, les différents modules fonctionnels pris en compte ont été soumis à la pression de la sélection et ont pu évoluer notamment grâce à l’apprentissage. Mais cette vision présente l’inconvénient de supposer l’apparition indépendante de plusieurs aptitudes distinctes dont la concomitance aurait eu lieu par hasard. De plus, elle suppose que les aires cérébrales responsables des aptitudes différentes auraient été originellement séparées et auraient ensuite fusionné. D’une manière générale, l’approche modulaire se heurte au fait que l’on sait aujourd’hui qu’il existe une très large plasticité cérébrale et que les aires cérébrales ne sont pas aussi spécialisées et étanches que ce que l’on a longtemps cru ; de plus, l’évolution se produit par différenciation et spécialisation d’organes déjà existants plutôt que par fusion.

33Modulaire lui aussi, le modèle de Merlin Donald (1991), fondé sur une évolution en mosaïque des différents modules, a l’intérêt d’être extrêmement sophistiqué. Pour lui, en permettant des manifestations fondées sur la capacité de représentation (chants, danse), la formation du langage a eu dans cette évolution un rôle moteur parce qu’elle renforçait la cohésion sociale. Il distingue trois stades d’évolution cognitive majeurs. Les Australopithèques et Homo habilis, cognitivement équivalents aux grands singes, en étaient au stade qu’il appelle « épisodique » : ils vivaient dans le présent, et leur système le plus développé de représentation en mémoire devait être celui de la représentation de l’événement. Un saut qualitatif est franchi par Homo erectus, vers 1,5 million d’années : un mécanisme élaboré d’invention et des procédures plus complexes de mémorisation lui permettent de fabriquer un outillage plus complexe et de le transmettre. Il atteint le stade « mimétique », qui se caractérise par la production d’actes conscients, individuels, représentationnels, sans le recours à la parole. Ce stade suppose l’existence d’une cognition humaine sans langage que Merlin Donald compare à celle des enfants au stade préverbal ou des sourds-muets. La capacité mimétique permet le partage des connaissances sans que tous les membres du groupe aient à les réinventer. Cette capacité à représenter des objets absents aurait eu l’avantage adaptatif de permettre le développement d’une société plus grande et plus complexe. Étendue au domaine social, cette capacité se serait traduite par un modèle conceptuel collectif de la société. Cette culture mimétique franchit une nouvelle étape il y a environ 200 000 ans avec Homo sapiens grâce à l’acquisition du langage et de la culture humaine. Le stade « mythique » est alors atteint. Ce stade, qui se traduit par une reconfiguration de la structure cognitive, se fait sans changement génétique majeur. Merlin Donald n’exclut pas la possibilité que ce processus continue à se poursuivre.

La coévolution

34Pour les tenants des modèles de coévolution, l’aptitude au langage et l’aptitude à produire des outils évoluent de manière concomitante, chacune agissant sur l’autre. Si la coévolution est un concept utilisé au départ pour décrire l’évolution de deux espèces qui interagissent l’une sur l’autre, on peut supposer que, de même, le cerveau humain évolue en fonction du milieu dans lequel il se développe. L’évolution du cerveau produit des compétences indispensables à sa survie et crée ainsi un milieu culturel. En réponse, cet environnement culturel va favoriser la croissance et l’évolution du cerveau. Ce processus expliquerait la croissance continue du volume du cerveau au cours de l’hominisation. Les compétences cognitives jouant un rôle moteur dans cette spirale évolutive varient selon les modèles explicatifs.

35Selon William R. Leonard (2002), la croissance du cerveau est directement liée aux modifications de l’environnement, qui auraient permis une amélioration de l’alimentation, laquelle aurait favorisé l’accroissement du volume cérébral au cours de l’évolution. Ce sont les premiers représentants du genre Homo qui, à la suite de l’assèchement progressif des contrées africaines entre 2,5 et 2 millions d’années, auraient réduit la quantité de végétaux qu’ils consommaient et diversifié leur alimentation avec des aliments d’origine animale. En effet, l’accroissement de la taille des prairies a entraîné la multiplication des ruminants – antilopes et gazelles –, que les premiers Homo ont peu à peu appris à chasser. Les Paranthropus auraient quant à eux subsisté encore quelque temps en continuant à consommer des aliments végétaux plus difficiles à mâcher mais plus répandus, ce qui aurait finalement contribué à leur extinction.

36Or notre volumineux cerveau est un grand consommateur d’énergie puisque, à poids égal, il a besoin d’environ 10 fois plus d’énergie qu’un tissu musculaire. Le cerveau de l’homme moderne consomme au repos plus de 20 % de l’énergie dépensée par l’organisme, contre 8 à 10 % pour celui des Primates non humains, et 3 à 5 % pour celui des autres mammifères. William Leonard estime que cette proportion était de l’ordre de 10 % chez les Australopithèques (fig. 2, p. 40). Il fallait donc que les homininés aient adopté une alimentation suffisamment riche en calories et en nutriments pour satisfaire cette dépense énergétique. Les restes fossiles – en particulier les dents – confirment qu’une meilleure alimentation a accompagné l’augmentation du volume cérébral au cours de l’évolution. Une fois la modification amorcée, l’alimentation et la croissance cérébrale ont probablement interagi : des cerveaux plus volumineux ont engendré un comportement social plus complexe, qui a conduit à des tactiques de recherche de nourriture plus efficaces, comme la chasse, et à l’amélioration de l’alimentation, elles-mêmes favorisant l’évolution du cerveau (Leonard 2002 ; Anton et al., 2002). C’est ainsi que se serait créée une spirale évolutive.

37À côté de ce type de modèle de coévolution, mettant en parallèle environnement et croissance du cerveau, un certain nombre d’autres modèles ont été proposés. Il va de soi que la fabrication et l’utilisation d’outils, le langage, l’intelligence, la résolution de problèmes, la conscience de soi et d’autrui et la culture ont tous interagi et se sont codéveloppés au bénéfice de leur évolution mutuelle. Mais quel a été l’élément déclencheur de ce processus ?

38Pour Terrence W. Deacon (1997), le langage et le cerveau auraient évolué de conserve : l’augmentation de la complexité du cerveau aurait permis les premières formes de langage symbolique, ce qui aurait engendré un environnement culturel nouveau, environnement auquel les cerveaux se seraient adaptés. Les premiers homininés auraient ainsi développé des protolangages dès 2 millions d’années (Bickerton, 1990). Robin Dunbar (1996) va encore plus loin et estime que l’avantage évolutif du langage réside dans le maintien des relations sociales plutôt que dans l’échange d’informations, ce qui permet d’apaiser les conflits et de créer des liens d’attachement entre individus. C’est ce qu’il a appelé la grooming and gossip hypothesis. Pour John L. Bradshaw (1997), c’est l’intelligence sociale ou machiavélique – qui conduit en particulier au besoin de guetter les actions des autres – qui a joué un rôle majeur dans l’évolution du langage et de la conscience. Cela nous conduit aux hypothèses selon lesquelles ce serait la théorie de l’esprit, c’est-à-dire la capacité à prêter des intentions à autrui, qui aurait déclenché l’évolution cognitive. En effet, comment un outillage fabriqué pourrait-il se transmettre sans que les individus en situation d’apprentissage aient pu se représenter les intentions d’autrui (Baron-Cohen, 1999 ; Mithen, 2000) ? Le partage des intentions et des émotions d’autrui aurait très tôt constitué un moteur permettant l’émergence du langage, à moins que ce ne soit l’inverse. En effet, on peut aussi avancer l’idée que le langage et la théorie de l’esprit font l’objet d’un codéveloppement, dans l’ontogenèse, et d’une coévolution, dans la phylogenèse (Malle, 2002). Aussi intéressants soient-ils, ces différents modèles sont tous assez spéculatifs et difficiles à tester à partir des données archéologiques et paléoanthropologiques dont on dispose.

39Quel que soit son élément déclencheur, pour que la coévolution fonctionne, il faut qu’elle ait un effet cumulatif. Dans la théorie des mèmes développée par Richard Dawkins (1996), la transmission culturelle constitue le moteur de l’évolution en permettant la survie et la diffusion des idées. Pour Michael Tomasello (1999), l’évolution cognitive de l’homme et son adaptation toujours plus efficace à son environnement sont directement liées à sa capacité à accumuler les connaissances. C’est ce qu’il appelle l’évolution culturelle cumulative. Pour lui, aucune pratique sociale, aucun artefact – qu’il s’agisse d’un outil, d’un symbole ou d’une institution – n’a été inventé d’un seul coup et une fois pour toutes. Un individu ou un groupe a donné naissance à une première version, primitive, de cette pratique ou de cet artefact, puis un ou plusieurs utilisateurs lui ont apporté une modification ou une amélioration, que les autres ont alors adoptée pendant plusieurs générations, jusqu’à ce qu’un autre individu ou un autre groupe imagine une nouvelle modification, à son tour apprise et adoptée par d’autres. Il parle à ce propos d’« effet cliquet », phénomène indispensable empêchant que l’on ne reparte en arrière. C’est pourquoi, même s’il arrive que des Primates non humains fassent preuve d’innovations comportementales ou techniques, leurs congénères ne s’engagent pas dans l’apprentissage social qui permettrait que le cliquet culturel fasse son œuvre.

40Cet intéressant modèle reste cependant faible en ce qui concerne les causes d’une telle évolution. Pour lui, si les humains sont capables de mettre en commun leurs ressources cognitives, c’est parce qu’ils ont développé une conscience d’autrui, ce qu’on appelle la théorie de l’esprit, absente chez les grands singes. Or ce dernier point est encore controversé aujourd’hui. De plus, sa théorie de l’« effet cliquet » peut expliquer comment une invention est adoptée par le groupe, mais n’explique guère les conditions de sa genèse. Pour tenter d’y remédier, Michael Tomasello fait un parallèle entre l’évolution phylogénique de l’humanité et le développement ontogénique de l’enfant. Le très jeune enfant réfléchit très tôt à son propre comportement et cette réflexion sur sa propre cognition fait appel à des compétences fondamentales touchant à la catégorisation, à la schématisation et à l’analogie. Mais cela explique-t-il pourquoi les Primates non humains n’ont pas développé de telles compétences cognitives ? Il faut bien qu’il se soit produit au départ un saut cognitif pour expliquer la différenciation, même si par la suite on peut supposer que les outils cognitifs, une fois en place, se sont « autogénérés ». Pour lui, cette adaptation de l’homme, due à des événements sélectifs génétiques et naturels sur lesquels il reste assez vague, serait assez récente dans l’histoire de l’humanité.

L’exaptation

41La plupart des neuropsychologues lient l’évolution technique et culturelle à l’évolution des aptitudes cognitives. Mais pour certains d’entre eux, des mécanismes cérébraux déjà présents auraient été reconvertis pour de nouvelles applications, effectuant en quelque sorte une reconversion neuronale. C’est la notion d’exaptation, qui a été développée au départ par Stephen J. Gould. Le terme, créé en 1982 (Gould & Vrba, 1982), désigne le changement de destination d’un élément initialement destiné à d’autres fonctions. À titre d’exemple, Gould cite le cas d’un lézard africain dont la tête extrêmement plate constitue une adaptation à la vie dans des crevasses, mais permet aussi à l’animal de mieux glisser.

42Dans le domaine de la cognition humaine, un bon exemple est celui donné par Stanislas Dehaene concernant les processus neurologiques mis en jeu au cours de l’apprentissage de la lecture, qui envahissent des régions cérébrales initialement vouées à des fonctions proches (Dehaene, 2003). Ce qui revient à dire que les conditions neurophysiologiques du développement de la cognition humaine étaient réunies très tôt. Les capacités langagières et l’aptitude à créer un outil pourraient ainsi résulter de la même aptitude fondamentale à produire des représentations différées (ou métareprésentations). On peut envisager que l’accroissement du lobe frontal, où prennent naissance les intentions et où s’effectuent la programmation, l’initialisation et le contrôle des comportements volontaires, ait permis l’émergence de l’un puis de l’autre, sans qu’il soit vraiment possible de décider lequel est venu en premier.

43L’exaptation est une notion à laquelle a recours Derek Bickerton (2000) pour expliquer le passage d’un protolangage chez Homo erectus à un véritable langage chez l’homme moderne. L’extension de la mémoire épisodique aurait permis de se rappeler le lieu et le moment des événements passés et de comprendre une structure relationnelle du type « qui fait quoi à qui ? », ce qui correspond précisément à la structure de base de la syntaxe de toutes les langues humaines. En effet, la structure de base des phrases comprend un agent (le sujet : qui), un thème (l’action : fait quoi) et un but (le complément d’action : à qui). L’extension de la mémoire épisodique aurait ainsi permis, par exaptation, l’émergence d’un langage syntaxique.

44Ian Tattersall (2009) a lui aussi recours à l’exaptation pour expliquer l’émergence du langage d’une part et l’aptitude à symboliser d’autre part. Pour lui, le langage n’apparaît qu’avec Homo sapiens et, puisque la conformation anatomique qui permet le langage était en place bien avant, son émergence ne peut être due qu’à un processus d’exaptation. De même, le décalage chronologique entre l’apparition du langage et l’aptitude à symboliser chez l’homme moderne ne peut s’expliquer par une évolution biologique, puisque tout l’équipement neuronal était déjà en place, et résulte donc également d’un processus d’exaptation vraisemblablement initié par un stimulus externe, peut-être d’ordre relationnel entre individus.

***

45En conclusion, on remarque que la plupart de ces hypothèses sont plus ou moins spéculatives et ne sont guère faciles à vérifier à partir des données archéologiques et paléoanthropologiques. La majorité d’entre elles reposent, dans une optique évolutionniste plus ou moins déclarée, sur le présupposé selon lequel l’amélioration des facultés cognitives résulte d’une adaptation. Cette évolution est réduite à la sélection naturelle, sans considération pour d’autres facteurs comme la dérive génétique.

46C’est pourquoi les hypothèses qui sont fondées sur l’exaptation plutôt que sur l’adaptation présentent un intérêt particulier : elles supposent que les conditions de développement neurophysiologiques sont en place très tôt, mais que le développement lui-même n’a rien d’automatique : du coup, rien ne permet de prédire si les capacités mentales potentielles vont ou non se développer. Cela pourrait expliquer pourquoi les Primates non humains n’ont pas développé leur potentiel cognitif autant que les humains.

47Aucune de ces hypothèses n’envisage d’ailleurs tout simplement l’évolution des performances cognitives au hasard des rencontres. Ainsi, le langage humain pourrait être issu de la rencontre contingente d’un appareil phonatoire (assez ordinaire chez les Primates), d’un cortex préfrontal exceptionnellement développé capable d’imaginer des objets en leur absence et d’interactions sociales complexes (Rastier, 2006). Mais nous verrons que, contrairement à une idée reçue, l’invention n’a que peu de choses à voir avec le hasard (cf. de Beaune, chap. 1.3 du présent volume).

Notes

1 Industrie lithique définie à partir du niveau inférieur des sites de la gorge d’Olduvai, au nord de la Tanzanie, l’Oldowayen comprend des galets grossièrement taillés et les éclats qui résultent de cette taille. Connue à partir de 2 millions d’années, elle évolue ensuite vers l’Oldowayen évolué vers 1,5 ou 1,4 millions d’années.

Table des illustrations

Légende Fig. 1 – Arbre phylogénétique des premiers homininés. Les relations d’ancêtre à descendant sont très hypothétiques (Coppens & Picq, 2001 : 215).
URL http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/14524/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 277k
Légende Fig. 2 – Volume et besoins énergétiques du cerveau des premiers homininés (dessin Cornelia Blik).
URL http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/14524/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 98k

Auteur

Sophie A. de Beaune (préhistoire), professeur à l’université Jean-Moulin – Lyon 3, centre d’histoire des techniques et de l’environnement, Conservatoire national des arts et métiers (Paris).

© Éditions de la Maison des sciences de l’homme, 2011

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