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Encéphalisation

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Enanatomie comparée, le termeencéphalisation correspond à deux notions distinctes mais reliées. D'une part, l'encéphalisation désigne l'écartmesuré entre la taille ducerveau dans uneespèce animale et la taillethéorique calculée à partir de la taille du reste ducorps. Dans un deuxième sens, l'encéphalisation désigne le phénomène d'accroissement de la taille ducerveau, notamment par rapport au reste ducorps, observé au cours de l'évolution. La notion de télencéphalisation désigne plus précisément l'accroissement de la taille dutélencéphale, qui reflète lapression de sélection s'exerçant sur les capacitéscognitives des organismes, et en particulier au cours de l'évolution humaine.

Coefficient d'encéphalisation

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Principe

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L'idée que l'évolution de nombreuses espèces, en particulier de l'espèce humaine, était marquée par une augmentation importante de la taille de l'encéphale a émergé à la fin duXIX^e siècle, notamment dans les travaux d'anatomistes commeEugène Dubois^[1] ouLouis Lapicque. Ces derniers étaient ainsi parvenus à montrer que la taille du cerveau suit uneloi de puissance décroissante par rapport au reste du corps^[2] :

$e=c\cdot s^{r}$

où $e {\displaystyle e}$ (pourencéphale) désigne la masse du cerveau et $s {\displaystyle s}$ , lamasse corporelle de l'organisme. Le coefficient $c {\displaystyle c}$ est ditcoefficient de céphalisation et $r {\displaystyle r}$ ,coefficient de relation.

Le coefficient de puissance $r {\displaystyle r}$ est une constante qui met en valeur la proportion du cerveau non dédiée au somatique et donc purement cognitive. Il est de 0,28 pour les primates et de 0,56 ou 0,66 pour les mammifères en général^[3].

Le coefficient d’encéphalisation (CE) est calculé sur la base du volume endocrânien adulte estimé, de la masse corporelle adulte estimée, reliés par l'équation de McHenry (1992). Il mesure le rapport entre la taille du cerveau d'une espèce et sa taille prédite par la relationallométrique.

Équation de McHenry (1992) : CE = volume endocrânien / 0,0589 x (masse corporelle en grammes ^ 0,76)

L'emploi de cette mesure se justifie car le seulvolume endocrânien moyen d'une espèce ne rend pas compte de ses capacités cognitives relativement aux autres espèces. De même, la différence de volume encéphalique brute entre individus, la différence de volume moyen entre hommes et femmes chez l'espèce humaine par exemple, n'est pas un moyen pertinent de mesurer leurs capacités intellectuelles respectives. Le coefficient d'encéphalisation est une piste féconde pour comprendre la variation de la capacité crânienne des individus enanthropologie, et l'évolution de la capacité crânienne des espèces enpaléoanthropologie.

Mammifères

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Espèces	CE^[2]	Espèces	CE^[2]
Humain	7,44	Chien	1,17
Dauphin	5,31	Chat	1,00
Bonobo	2,80	Cheval	0,86
Chimpanzé commun	2,49	Brebis	0,81
Macaque rhésus	2,09	Souris	0,50
Éléphant	1,87	Rat	0,40
Baleine	1,76	Lapin	0,40

Hominines

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La masse corporelle et le volume encéphalique montrent une augmentation au cours de l'évolution humaine, avec un maximum atteint par l'Homme moderne, alors que le volume encéphalique brut est supérieur chez Néandertal. Le coefficient d'encéphalisation n'a pas valeur de loi explicative dans la variation intellectuelle humaine, étant donné sa propre variation au sein d'une même population, mais il donne une information utile à l'échelle des espèces^[4]^,^[5].

Pour des raisons techniques, il est temporairement impossible d'afficher le graphique qui aurait dû être présenté ici.

Coefficients d'encéphalisation entre les Néandertaliens de laSima de los Huesos, lesNéandertaliens classiques, et lesHommes modernes^[6]^,^[7].

Fossiles	Espèces	Volume endocranien	Masse corporelle	Coefficient
AL 288-1 (Lucy)	Australopithecus afarensis	387	27	2,81
StS 5 / StS 14 (Mrs. Ples)	Australopithecus africanus	485	30	3,25
MH1	Australopithecus sediba	420	32	2,68
KNM-ER 1470	Homo rudolfensis	752	46 - 51	3,65 - 3,37
KNM-ER 1813	Homo habilis	510	31 - 35	3,34 - 3,04
OH 24	Homo habilis	594	30 - 36	3,99 - 3,47
KNM-ER 3883	Homo ergaster	804	57–58	3.31–3.27
KNM-ER 3733	Homo ergaster	848	59–65	3.4–3.16
KNM-WT 15000 (Garçon de Turkana, 8 ans)	Homo ergaster à 8 ans	909	80	2.89
D2700 (Crâne Dmanissi 3)	Homo georgicus	645	49.4	2.96
D4500 (Crâne Dmanissi 5)	Homo georgicus	546	48.8	2.53
DH 1 (male)	Homo naledi	560	39.7–55.8	2.34–3.04
DH 2 (female)	Homo naledi	465	39.7–55.8	1.94–2.52
Zhoukoutian XI (Homme de Pékin XI)	Homo erectus	1015	45.75	4.94
Zhoukoutian XII (Homme de Pékin XII)	Homo erectus	1030	51.93	4.56
LB1	Homo floresiensis	426	16–36	4.61–2.49

Sources des données de volume endocrânien :

KNM-ER 1470, 1813, 3733, 3883 (Holloway, 1983) ;
OH 24 (Tobias, 1991) ;
MH1 (Berger et al., 2010) ;
D2700 (Vekua et al., 2002) ;
D4500 (Lordkipanidze et al., 2013) ;
KNM-WT 15000 (Begun & Walker, 1993) ;
AL 288-1, StS 5 / StS 14 (Holloway et al., 2004) ;
Zhoukoudian XI, XII (Weidenreich, 1943) ;
LB1 (Kubo et al., 2013) ;
DH1 (Berger et al., 2015).

Sources des données de masse corporelle :

KNM-ER 1470, 1813, 3883, 3733, OH 24 (Kappelman, 1996) et Aiello & Wood (1994), respectivement ;
MH1 (Berger et al., 2010) ;
D2700, D4500 (Lordkipanidze et al., 2007) ;
KNM-WT 15000 (Ruff & Burgess, 2015) ;
AL 288-1 et StS 5 / StS 14 (McHenry, 1992) ;
Zhoukoudian XI, XII (Rightmire, 2004) ;
LB1 (Brown et al., 2004) ;
DH1 (Berger et al., 2015).