Santé / Sciences

Pourquoi l'accouchement est plus difficile chez les humains que chez les grands singes

Temps de lecture : 4 min

Une étude très récente s'est intéressée à l'accouchement chez les australopithèques pour comprendre depuis quand donner naissance était si compliqué pour notre espèce.

L'encéphalisation a contribué à augmenter la taille du cerveau des nouveau-nés. | Rebekah Vos via Unsplash
L'encéphalisation a contribué à augmenter la taille du cerveau des nouveau-nés. | Rebekah Vos via Unsplash

Il existe au sein des primates, schématiquement, deux types d'accouchements. L'accouchement des primates non humains est simple et rapide: les efforts expulsifs chez le chimpanzé ne durent que quelques secondes, alors qu'ils peuvent durer jusqu'à trente 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 suivant 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 obstétrical, la bipédie a 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.

La différence entre un bassin humain et celui d'un chimpanzé (en pointillé), avec un crâne fœtal (ovale noir) ajusté aux détroits obstétricaux. | 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 où 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; 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 étudie-t-on les australopithèques?

Les australopithèques sont un groupe fossile qui présente des caractéristiques liées à la bipédie sur le bassin, mais 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 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 va 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. | Fourni par l'auteur

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 collisions: c'est la méthode des éléments finis.

Dans cette méthode, on travaille avec des maillages, c'est-à-dire des représentations de surfaces anatomiques par ensembles 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. | Fourni par l'auteur

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 110 grammes), important (cerveau de 180 grammes) et intermédiaire (145 grammes).

Les résultats de notre étude

Seuls les crânes néonatals de 110 grammes pouvaient franchir les bassins d'australopithèques sans encombre, selon nos résultats très récemment publiés. En sachant qu'un crâne adulte avoisinait les 400 grammes, cela fait un ratio entre taille de crâne néonatale et 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 a 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 aux côtés 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 entre crâne néonatal et 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. Il pourrait avoir un rôle crucial dans la rotation qui est faite par le fœtus en toute fin d'accouchement, et participer à orienter 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.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l'article original.

The Conversation

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