20 choses que l'évolution a données aux humains qu'elle n'a données à rien d'autre

Les humains sont, selon la plupart des mesures physiques, des animaux peu impressionnants. Nous sommes plus lents que les chevaux, plus faibles que les chimpanzés, moins résistants que les cafards, sans la vision nocturne des chats, la sensibilité olfactive des chiens, l'écholocalisation des chauves-souris, ou la capacité régénérative des axolotls. Nous naissons sans défense, nous développons lentement, et nous avons besoin de décennies d'investissement intensif avant de devenir indépendants. Nous n'avons ni fourrure, ni venin, ni armure, ni griffes, ni bec. Dans un combat équitable - que l'évolution n'arrange jamais - un adulte humain est nettement surclassé par la plupart des grands animaux et par un nombre surprenant de petits.

Et pourtant, Homo sapiens est le grand animal le plus réussi de l'histoire de la planète, selon presque toutes les mesures raisonnables de succès. Nous occupons chaque écosystème terrestre sur Terre. Nous avons modifié le climat, remodelé le paysage, et conduit des dizaines d'autres espèces à l'extinction. Nous avons sept fois plus de biomasse que tous les autres mammifères terrestres sauvages réunis. Nous avons visité la lune et envoyé des machines dans l'espace interstellaire. Nous avons, pour le meilleur et pour le pire, refait la planète à notre image.

L'explication de cette divergence - entre la modestie physique de l'humain individuel et la domination collective de l'espèce - réside dans un ensemble spécifique de traits que l'évolution a produits dans la lignée Homo au cours des deux à trois derniers millions d'années. Plusieurs de ces traits sont uniques aux humains. Plusieurs sont partagés avec d'autres animaux mais se sont développés chez les humains à un degré qui produit des résultats qualitativement différents. Plusieurs sont si ordinaires qu'ils ne semblent pas significatifs sans explication. Tous se combinent pour produire le profil cognitif, social et physique spécifique d'une espèce qui est réellement différente de tout ce qui a existé.

Cette liste couvre 20 de ces traits - les développements évolutifs qui expliquent le plus directement la domination humaine. Chaque diapositive couvre ce qu'est le trait, quand et comment il a évolué, et quel avantage spécifique il a conféré. La compréhension scientifique de l'évolution humaine a changé de manière significative au cours des deux dernières décennies, et plusieurs entrées ici reflètent des découvertes plus récentes et plus nuancées que le récit standard.

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Marcher debout sur deux jambes est le plus ancien trait exclusivement humain dans le registre fossile, apparaissant chez les ancêtres australopithèques de la lignée Homo il y a environ trois à quatre millions d'années - bien avant l'expansion du cerveau que la plupart des gens associent à l'unicité humaine. L'évolution de la bipédie est, en ce sens, l'événement fondamental de l'histoire évolutive humaine : tout ce qui a suivi en dépendait.

Les avantages spécifiques de la bipédie sont multiples et interactifs. Libérer les mains de la locomotion les a rendues disponibles pour porter de la nourriture, des outils, et des nourrissons - permettant une stratégie de recherche de nourriture dans laquelle la nourriture pouvait être collectée et transportée plutôt que consommée immédiatement. Cela a élevé les yeux et les narines au-dessus de l'herbe de la savane africaine, améliorant la détection des prédateurs et des proies. Cela a réduit la surface corporelle exposée au soleil pendant la partie la plus chaude de la journée (lorsque le soleil est directement au-dessus, un corps debout présente une cible plus petite qu'un corps horizontal) et a augmenté la distance de la peau au sol chaud, réduisant la charge thermique dans les environnements ouverts où les australopithèques commençaient à passer du temps.

La bipédie a également permis l'évolution de la capacité de lancer des humains, de la stratégie de chasse à la persistance, et de l'anatomie spécifique du pied humain - la voûte plantaire, le gros orteil aligné avec les autres, les orteils raccourcis - qui rendent la marche et la course longue distance économiquement efficaces d'une manière qu'aucun autre pied de primate n'atteint. Les coûts sont également réels : la colonne vertébrale humaine, remodelée à partir de la colonne vertébrale horizontale de primate pour soutenir le poids debout, est sujette aux problèmes de disque et aux douleurs lombaires qui affectent une proportion significative d'adultes; le bassin humain, rétréci pour la locomotion bipède, rend l'accouchement plus dangereux que chez tout autre primate.

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Le cerveau humain est environ trois fois plus grand que ce à quoi on pourrait s'attendre pour un primate de notre taille corporelle, et cette expansion — qui s'est produite rapidement en termes évolutifs, triplant de volume au cours des deux derniers millions d'années — a produit les capacités cognitives qui sous-tendent tout ce qui rend les humains exceptionnellement efficaces : le langage, la planification, la cognition sociale, la culture cumulative, et la capacité de construire et d'utiliser des outils de complexité arbitraire.

L'expansion du cerveau n'est pas simplement une question de plus de neurones faisant plus de la même chose. Le cortex préfrontal humain — la région la plus associée à la planification, à la prise de décision, au contrôle des impulsions et à la cognition sociale — est disproportionnellement grand même par rapport à notre taille cérébrale déjà agrandie. Le câblage spécifique du cerveau humain, et particulièrement la connectivité entre les régions, diffère de celui des autres primates de manière à soutenir les demandes cognitives spécifiques du langage, de la théorie de l'esprit et de la planification à long terme.

Les coûts d'un grand cerveau sont substantiels. Le cerveau consomme environ 20% de l'énergie du corps au repos — une demande disproportionnelle qui a nécessité des changements alimentaires (spécifiquement, l'incorporation d'aliments riches en énergie, y compris les aliments cuits, la viande et les graisses) pour être soutenue. La grande tête fœtale a exigé le compromis évolutif de livrer les nourrissons à un stade de développement plus précoce que les autres primates — l'impuissance des nouveau-nés humains reflète un cerveau qui ne peut pas passer par le canal de naissance s'il se développait davantage avant la livraison.

Le timing spécifique de l'expansion cérébrale dans l'évolution humaine — survenant après le bipédisme et la libération des mains, parallèlement au développement de l'utilisation des outils et à l'expansion des groupes sociaux — reflète l'interaction de multiples pressions sélectives plutôt qu'une seule cause.

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Le langage humain est qualitativement différent de tout autre système de communication dans le règne animal d'une manière spécifique : il est compositionnel et génératif. Il se compose d'un ensemble fini de sons dénués de sens (phonèmes) qui sont combinés par des règles grammaticales pour produire un ensemble effectivement infini de phrases significatives, chacune pouvant exprimer une pensée qui n'a jamais été exprimée auparavant. Aucun autre système de communication animale n'a cette propriété. Les danses des abeilles communiquent l'emplacement et la distance mais ne peuvent rien exprimer d'autre. Les appels d'alarme des singes vervets distinguent les types de prédateurs mais ne peuvent pas se combiner pour dire quoi que ce soit au-delà de ces distinctions spécifiques.

L'évolution du langage — dont les préconditions neuronales et anatomiques (le larynx descendu, la mutation du gène FOXP2 associée au contrôle moteur fin de la parole, les aires de Broca et de Wernicke du cerveau) sont traçables dans les archives fossiles et génétiques — est estimée s'être produite dans quelque chose comme sa forme actuelle au sein de la lignée Homo sapiens, bien que les capacités de proto-langage puissent s'étendre plus loin. Son avantage spécifique est la capacité de transmettre des informations — sur l'environnement, sur les relations sociales, sur le passé et le futur — avec une précision et une flexibilité qu'aucun autre médium de communication n'atteint.

Le langage rend également possible la culture cumulative dans le sens spécifiquement humain : les connaissances et les techniques peuvent être transmises à travers les générations avec suffisamment de fidélité pour que chaque génération se construise sur, plutôt que de simplement répliquer, la précédente. L'effet de cliquet de la culture cumulative — chaque génération héritant de l'ensemble des connaissances accumulées de ses prédécesseurs plutôt que les redécouvrir — est le mécanisme sous-jacent à l'explosion de la complexité technologique et sociale humaine.

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La théorie de l'esprit — la capacité d'attribuer des états mentaux (croyances, désirs, intentions, connaissances) à d'autres individus et de comprendre que ces états mentaux peuvent différer des siens — est la capacité cognitive qui sous-tend l'intelligence sociale humaine, et son développement dans la lignée humaine à un degré qualitativement supérieur à celui des autres primates est l'un des événements évolutifs cognitifs les plus importants de l'histoire humaine.

La capacité est évaluée en psychologie du développement par la "tâche de fausse croyance", dans laquelle le sujet est testé pour sa capacité à comprendre qu'une autre personne a une croyance que le sujet sait être fausse. La plupart des enfants humains neurotypiques réussissent ce test vers l'âge de quatre ans. Les chimpanzés montrent des versions limitées de cette capacité dans certaines conditions expérimentales ; aucun animal non humain ne démontre la théorie de l'esprit complète et récursive que les humains adultes déploient automatiquement dans chaque interaction sociale.

La théorie de l'esprit est ce qui rend possible la coopération sociale à l'échelle humaine. Une personne capable de modéliser les croyances, les intentions et les connaissances des autres peut prédire leur comportement, communiquer stratégiquement, tromper et détecter la tromperie, coordonner des actions grâce à une intention partagée, et établir la confiance nécessaire aux institutions coopératives à grande échelle. Un groupe social dont les membres peuvent modéliser les états mentaux des uns et des autres est capable d'une forme de coopération qualitativement plus sophistiquée qu'un groupe dont les membres ne peuvent que réagir à un comportement observé.

L'anthropologue Robin Dunbar a lié la théorie de l'esprit à la taille des groupes sociaux que les primates peuvent maintenir : chaque niveau d'intentionnalité (je sais que tu crois qu'elle veut...) correspond à un groupe social gérable plus grand. Les humains peuvent maintenir une intentionnalité de cinquième ou sixième ordre — je sais que tu crois qu'elle pense qu'il veut... — ce qui est associé aux réseaux sociaux plus grands et plus complexes qui caractérisent les sociétés humaines.

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La capacité humaine à lancer des objets avec vitesse et précision est unique dans le règne animal et résulte d'un ensemble spécifique d'adaptations anatomiques — la position de l'articulation de l'épaule, la rotation du torse, l'amplitude de mouvement du poignet — qui ont été sélectionnées dans la lignée Homo et qui ont produit une capacité biomécanique qu'aucun autre primate ne peut approcher.

L'anthropologue biologique de Harvard Daniel Lieberman et ses collègues ont soutenu que l'évolution du lancer précis a été un moteur majeur du succès évolutif humain car elle a fondamentalement changé l'économie de la chasse. Un chasseur qui peut tuer ou blesser gravement une proie à distance de sécurité — sans risque de blessure en luttant avec un grand animal dangereux — peut chasser plus en sécurité, chasser de plus grandes proies et chasser avec plus d'efficacité énergétique qu'un chasseur qui doit s'approcher pour tuer. La capacité de lancer fonctionne également comme une arme à longue portée dans les conflits intergroupes.

Les chimpanzés lancent, mais de manière inexacte et avec une force limitée — leur anatomie de l'épaule ne permet pas la rotation du thorax qui génère le stockage d'énergie élastique sous-jacent au lancer humain. Un humain entraîné peut lancer une balle de baseball à 100 miles par heure, libérant des forces que l'anatomie de l'épaule des chimpanzés ne peut produire ou absorber en toute sécurité.

Le mouvement athlétique de lancer — préparation, pas, rotation, relâchement — est une coordination neuromusculaire extraordinairement complexe que le système nerveux humain exécute automatiquement et qui nécessite des caractéristiques anatomiques spécifiques à l'épaule, au coude, au poignet et à la hanche qui sont uniques à la lignée Homo. C'est la capacité physique spécifique qui a rendu les humains efficaces pour chasser le gros gibier bien avant le développement des armes à projectiles.

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Les humains sont parmi les meilleurs coureurs de longue distance dans le règne animal, non parce que nous sommes rapides — la plupart des quadrupèdes peuvent nous distancer sur n'importe quelle distance de sprint — mais parce que nous pouvons maintenir un rythme de course modéré sur des distances extraordinairement longues, pour des raisons directement liées à notre anatomie bipède, notre capacité à transpirer et notre absence de poils.

La chasse à l'épuisement — la pratique de suivre une proie à un trot modéré sur des distances de dix à trente kilomètres sous la chaleur du jour, jusqu'à ce que la proie surchauffe et s'effondre — était pratiquée par les Bushmen du Kalahari, les Aborigènes australiens et les tribus amérindiennes et est documentée dans des récits ethnographiques et, dans le cas du Kalahari, dans des séquences filmées. Cela est possible parce que les humains dissipent la chaleur par la transpiration avec une efficacité qu'aucun autre mammifère n'égale : nous avons deux à quatre millions de glandes sudoripares écrines réparties sur la surface du corps, et notre absence de poils permet à la sueur de s'évaporer directement de la peau plutôt que des pointes des poils.

La plupart des mammifères quadrupèdes perdent de la chaleur principalement par halètement, ce qui limite leur rythme (ils ne peuvent pas haleter et galoper simultanément), et sont couverts de poils qui piègent la sueur en évaporation. Un ongulé en course dans des conditions chaudes accumule de la chaleur plus vite qu'il ne peut la dissiper, atteignant finalement une température centrale qui le force à s'arrêter. Un chasseur à l'épuisement qui égale l'allure de trot de la proie, oblige la proie à courir à ou près de sa vitesse de sprint pour s'échapper, et la suit pendant qu'elle se repose et récupère — l'obligeant à courir de nouveau avant qu'elle ne soit complètement refroidie — peut la suivre jusqu'à l'épuisement.

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Les deux traits les plus directement responsables de l'excellence thermorégulatrice humaine — les glandes sudoripares eccrines réparties sur toute la surface du corps, et la relative absence de poils qui permet un refroidissement par évaporation efficace — représentent un compromis évolutif : la perte de l'isolation et de la protection UV que fournit la fourrure en échange de la capacité à soutenir une activité aérobie dans des environnements chauds et ouverts que la plupart des mammifères ne peuvent tolérer.

Le corps humain possède environ deux à quatre millions de glandes sudoripares eccrines, significativement plus que n'importe quel autre primate, et peut produire environ deux litres de sueur par heure sous une charge thermique intense — suffisamment pour maintenir la température corporelle centrale pendant un effort prolongé dans des conditions qui obligeraient la plupart des autres animaux à chercher de l'ombre. La répartition spécifique des glandes sudoripares sur la surface du corps maximise la surface d'évaporation par rapport à la masse corporelle, faisant de la thermorégulation humaine la plus efficace du règne animal.

La pression évolutive qui a produit cette adaptation était très probablement la transition vers un mode de vie actif en milieu ouvert et diurne dans la savane africaine — un environnement qui offrait à la fois l'opportunité de la chasse à l'épuisement pendant la partie la plus chaude de la journée (lorsque les proies quadrupèdes étaient le moins capables de s'échapper) et le défi thermique que les adaptations des glandes sudoripares et de l'absence de poils ont adressé.

Les effets secondaires étaient significatifs : l'absence relative de poils rendait les ectoparasites (poux, tiques, puces) moins capables de se maintenir sur les hôtes humains, réduisant la charge de maladies vectorielles par rapport aux primates poilus dans les environnements de forêts denses.

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La cuisson — l'application de la chaleur aux aliments avant de les manger — est un comportement purement humain dont la signification évolutive va bien au-delà de son rôle dans la sécurité et la palatabilité des aliments. L'anthropologue biologique de Harvard, Richard Wrangham, a soutenu que la cuisson était l'innovation pivot dans l'évolution humaine, responsable de l'expansion du cerveau et de la réduction de l'intestin qui caractérisent Homo erectus par rapport à ses prédécesseurs australopithèques.

L'argument est le suivant : la cuisson rend les aliments plus faciles à digérer en décomposant les parois cellulaires et en dénaturant les protéines, augmentant le rendement calorique par unité d'aliment consommé et par unité d'énergie digestive dépensée. L'adoption de la cuisson — que le registre fossile suggère s'être produite il y a au moins un million d'années chez Homo erectus et peut-être plus tôt — a permis à l'intestin des hominines de rétrécir (car moins de traitement digestif était nécessaire) et au cerveau de croître (car plus de calories étaient disponibles pour le tissu neural coûteux). La corrélation spécifique entre la cuisson, la taille réduite de l'intestin et l'expansion cérébrale dans le registre fossile humain soutient l'hypothèse.

La cuisson a également permis l'exploitation de sources alimentaires indigestibles ou toxiques lorsqu'elles sont crues — tubercules amylacés, céréales, nombreux légumineuses — élargissant énormément la gamme alimentaire disponible pour Homo sapiens et contribuant à la colonisation de divers environnements où les sources alimentaires crues étaient insuffisantes.

La dimension sociale de la cuisine — se rassembler autour d'un feu, partager de la nourriture, les comportements sociaux spécifiques que la consommation commune favorise — a également pu contribuer à l'évolution des liens de couple, des structures familiales élargies et de l'organisation sociale qui distingue les sociétés humaines de celles des autres grands singes.

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Le blanc des yeux humains — la sclérotique — est visiblement blanc et rend la direction du regard évidente pour les observateurs. Chez presque tous les autres primates et la plupart des autres animaux, la sclérotique est sombre, masquant la direction du regard. Cela semble être une différence anatomique mineure, mais ses implications évolutives sont significatives : les blancs des yeux visibles permettent aux humains de communiquer silencieusement la direction du regard à distance, permettant une forme de communication sociale non verbale que les autres primates ne peuvent pas réaliser avec la même précision.

L'« hypothèse de l'œil coopératif », proposée par Michael Tomasello et ses collègues de l'Institut Max Planck, soutient que la sclérotique blanche a évolué spécifiquement pour faciliter la communication coopérative dans les groupes sociaux humains. Dans une espèce dont le succès dépend de l'action collective coordonnée — pointer, indiquer, attirer l'attention sur des objets d'intérêt commun — la capacité de communiquer « regarde ça » silencieusement par la direction du regard a une valeur adaptative significative. La théorie est étayée par des expériences montrant que les nourrissons humains suivent la direction des yeux d'un adulte même lorsque la tête est orientée dans une direction différente — ils suivent le regard plutôt que la tête — tandis que les chiens suivent la direction de la tête et les chimpanzés ne suivent ni l'un ni l'autre de manière fiable.

La sclérotique blanche rend également plus difficile la tromperie sur la direction de l'attention, ce qui a pu coévoluer avec la fonction coopérative : dans un groupe social coopératif, la capacité de vérifier que les autres prêtent attention là où ils disent qu'ils le sont a une valeur pour maintenir la confiance que la coopération exige.

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Les enfants humains ont l'enfance la plus longue de tous les primates — atteignant la maturité sexuelle à environ 12 à 14 ans par rapport à 8 à 9 ans chez les chimpanzés — et cette période de développement prolongée n'est pas simplement une conséquence d'avoir un cerveau volumineux à faire croître. Elle représente une stratégie évolutive spécifique : investir d'énormes quantités de ressources parentales pour produire un plus petit nombre de descendants hautement capables plutôt que la stratégie de rotation plus rapide et d'investissement moindre des autres primates.

La valeur adaptative de l'enfance prolongée est l'opportunité d'apprendre. Une espèce qui acquiert des compétences complexes — langage, utilisation d'outils, connaissance sociale, pratiques culturelles — à travers une longue période de développement produit des adultes dont l'apprentissage accumulé les rend plus capables que les adultes dont le développement était rapide. L'enfance humaine est, en termes évolutifs, un investissement massif dans le temps d'apprentissage : les activités spécifiques du jeu de l'enfance, de l'imitation, de l'acquisition du langage et de la socialisation ne sont pas simplement plaisantes — elles sont le mécanisme par lequel le potentiel cognitif et culturel humain se réalise.

L'enfance prolongée nécessitait également l'évolution de structures sociales spécifiques pour la soutenir. Un enfant qui nécessite dix ans ou plus d'investissement intensif avant de contribuer à la subsistance du groupe crée une charge de soins qui ne peut être supportée par la mère seule — cela nécessite l'investissement coopératif des pères, des grands-parents et du groupe social plus large. L'« hypothèse de la grand-mère », proposée par l'anthropologue Kristen Hawkes, soutient que l'évolution de la longévité post-reproductive chez les femmes humaines — les grands-mères — a été sélectionnée spécifiquement parce que l'investissement des grands-mères dans leurs petits-enfants permettait aux mères d'avoir des intervalles inter-naissances plus courts que les autres primates, augmentant le taux de reproduction tout en maintenant la longue enfance que la taille du cerveau et la complexité culturelle nécessitent.

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La ménopause — la cessation de la capacité reproductive féminine à environ 50 ans, bien avant la fin de l'espérance de vie — est unique aux humains (et aux orques et aux globicéphales à nageoires courtes) parmi tous les animaux, et son explication évolutive est l'une des questions les plus intéressantes de la biologie évolutive humaine.

L'explication prévalente est l'hypothèse de la grand-mère : les femmes post-reproductives augmentent le succès reproductif de leurs filles en investissant dans les petits-enfants, permettant à leurs filles d'avoir des intervalles inter-naissances plus courts et plus de descendants survivants que ce qui serait possible sans le soutien de la grand-mère. Selon ce modèle, une femme qui cesse de se reproduire à 50 ans et redirige son investissement vers les petits-enfants a une fitness inclusive plus élevée (en comptant les gènes dans les petits-enfants ainsi que dans les enfants) que celle qui continue à se reproduire jusqu'à la mort.

La signification adaptative de la ménopause dépend de l'histoire de vie humaine spécifique — la longue enfance, l'impuissance des descendants, l'organisation sociale de partage de la nourriture — qui rend l'investissement des grands-mères particulièrement précieux. Dans les espèces où les descendants deviennent rapidement indépendants, la valeur de l'investissement des grands-mères est moindre et le coût en fitness de l'arrêt de la reproduction est plus élevé. Chez les humains, la combinaison de la dépendance prolongée et des contributions spécifiques des grands-mères (récolte de nourriture à haut rendement, garde d'enfants, transmission de connaissances culturelles) crée le contexte écologique spécifique dans lequel la ménopause est adaptative plutôt qu'un simple coût en fitness.

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La capacité humaine de pensée abstraite — pour raisonner sur des choses qui ne sont pas présentes, des concepts qui n'ont pas de référent physique, des possibilités qui n'existent pas encore, et des catégories définies par des relations plutôt que par des propriétés perceptibles — est l'aptitude cognitive qui sous-tend le plus directement la réalisation technologique et culturelle humaine et qui est la plus distinctement humaine dans sa portée et sa flexibilité.

La pensée abstraite permet de planifier au-delà du futur immédiat, de construire des scénarios hypothétiques, de développer les mathématiques et la logique, de créer des systèmes religieux et philosophiques, et de concevoir des outils et des technologies à des fins qui ne peuvent être démontrées par un exemple physique. C'est ce qui permet à un humain de concevoir un pont avant que le pont ne soit construit, d'inventer un mot pour une catégorie qui n'existe pas encore, de raisonner sur les conséquences d'actions non encore entreprises.

La base neuronale de la pensée abstraite se trouve principalement dans le cortex préfrontal et sa connectivité avec d'autres régions cérébrales, en particulier le cortex pariétal (qui traite les relations spatiales et numériques) et le cortex temporal (qui soutient la mémoire sémantique et le langage). Le cortex préfrontal est disproportionnellement grand chez les humains, même par rapport à notre cerveau déjà élargi, et sa connectivité spécifique — les voies de matière blanche qui le connectent à d'autres régions — diffère des autres primates de manières qui soutiennent l'intégration à long terme de l'information que le raisonnement abstrait nécessite.

L'avantage évolutif de la pensée abstraite est son pouvoir combinatoire : un cerveau capable de raisonner sur des catégories et des relations peut générer des solutions nouvelles à des problèmes nouveaux, peut communiquer ces solutions à d'autres en langage abstrait, et peut s'appuyer de manière cumulative sur les solutions précédentes. C'est le fondement cognitif de l'effet cliquet qui rend la culture humaine unique et cumulative.

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La culture cumulative — la capacité de chaque génération à hériter, construire et transmettre une version améliorée de la technologie, des connaissances et de l'organisation sociale de la génération précédente — est ce qui distingue la culture humaine des comportements culturels observés chez d'autres animaux. Les chimpanzés ont une culture au sens de comportements appris spécifiques à un groupe transmis entre individus. Mais la culture des chimpanzés ne s'accumule pas : les techniques de casse-noix des chimpanzés de Bossou ne sont pas sensiblement plus sophistiquées maintenant qu'il y a 30 ans. La technologie humaine s'accumule, chaque génération commençant là où la précédente s'est arrêtée.

L'effet cliquet de la culture cumulative est le mécanisme derrière l'explosion de la complexité technologique humaine depuis les premiers outils en pierre jusqu'au smartphone. Chaque génération ne redécouvre pas le feu ou ne réinvente pas la roue — elle hérite d'un corpus de connaissances et de techniques qui a pris des générations à développer et l'étend. Les prérequis cognitifs spécifiques sont le langage (pour transmettre des informations complexes avec fidélité), la théorie de l'esprit (pour comprendre l'intention derrière les comportements observés et apprendre par démonstration plutôt que par simple imitation), et la motivation à se conformer et transmettre les normes culturelles.

L'échelle de temps évolutive sur laquelle la culture cumulative opère est bien plus courte que celle de l'évolution génétique, ce qui en fait le principal mécanisme d'adaptation humaine aux nouveaux environnements. Une population s'installant dans un nouvel habitat peut développer les technologies et pratiques spécifiques pour exploiter ses ressources au sein des générations, bien plus rapidement que l'adaptation génétique à ce nouvel environnement ne le permettrait. Cette adaptabilité culturelle est l'explication principale de la colonisation rapide de chaque écosystème terrestre sur Terre — y compris l'Arctique, les déserts et les forêts tropicales — par les humains anatomiquement modernes en environ 50 000 ans après leur dispersion depuis l'Afrique.

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La plupart des animaux coopèrent, mais principalement avec des parents génétiques ou des partenaires réciproques établis — des individus avec lesquels un historique d'interactions soutient la confiance. Les humains coopèrent à une échelle et avec un éventail d'étrangers qui n'a pas de parallèle dans le règne animal : les villes de millions de personnes, les réseaux de commerce mondial, les institutions multinationales, et la division complexe du travail qui produit les économies modernes nécessitent tous la capacité de coopérer avec des personnes que l'on n'a jamais rencontrées et que l'on ne rencontrera jamais, sur la base d'institutions, de normes et de croyances partagées.

Les mécanismes évolutionnaires et culturels qui permettent la coopération avec des étrangers incluent : l'intériorisation des normes sociales (la volonté de suivre les règles même en l'absence ou l'improbabilité de sanctions), la capacité de punition altruiste (la volonté de punir les contrevenants aux normes à un coût personnel), les systèmes de réputation qui rendent visibles les comportements passés aux futurs partenaires d'interaction, et le rôle spécifique des croyances religieuses et culturelles dans la création d'identités partagées qui étendent la limite du groupe coopératif au-delà des liens génétiques.

Samuel Bowles, Herbert Gintis, et Joseph Henrich, entre autres, ont soutenu que la coopération à grande échelle chez les humains est le produit à la fois de l'évolution génétique (l'évolution d'une psychologie prosociale à travers la sélection au niveau du groupe durant la période des guerres intergroupes dans la préhistoire humaine) et de l'évolution culturelle (le développement d'institutions, de normes et de croyances qui résolvent le problème de la coopération dans des groupes sociaux de plus en plus grands et complexes). Le mécanisme spécifique est encore débattu, mais le phénomène — la capacité des humains non apparentés génétiquement à coopérer en groupes de millions — est la cause immédiate de la plupart de ce qui distingue la civilisation humaine de toute autre société animale.

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La capacité de pensée symbolique — la capacité d'utiliser une chose pour en représenter une autre, d'imprégner les objets et les actions d'une signification au-delà de leurs propriétés physiques — est la base cognitive du langage, de l'art, de la religion, des mathématiques, et de toute autre production culturelle distinctement humaine. Elle est le mieux démontrée dans le registre fossile par les peintures rupestres et les objets sculptés du Paléolithique supérieur, dont l'apparition soudaine il y a environ 40 000 ans (bien que les preuves d'un comportement symbolique antérieur s'accumulent) a été interprétée comme l'« explosion créative » de la cognition humaine moderne.

Les gravures sur ocre de la grotte de Blombos en Afrique du Sud, datées d'il y a environ 75 000 ans, et les perles en coquillage trouvées sur des sites à travers l'Afrique et le Levant d'il y a environ 100 000 ans, repoussent les preuves d'un comportement symbolique plus loin dans le temps et suggèrent que la pensée symbolique était présente chez Homo sapiens avant la dispersion depuis l'Afrique plutôt que de se développer plus tard. La capacité neuronale spécifique pour la pensée symbolique est associée à l'intégration d'informations à travers de multiples régions cérébrales — la connectivité qui est disproportionnellement développée chez les humains — plutôt qu'à toute structure unique.

La fonction adaptative de la pensée symbolique n'est pas entièrement claire, mais plusieurs hypothèses sont bien développées. L'art et les objets symboliques ont pu fonctionner comme des signaux sociaux — des marqueurs d'identité de groupe, des démonstrations de compétence et de capacité cognitive, et des mécanismes pour maintenir la cohésion du groupe dans des groupes sociaux plus grands que ceux que la connaissance personnelle pourrait soutenir. La capacité de représentation symbolique a permis le développement de systèmes de signification qui pouvaient lier de grands groupes autour de croyances partagées, ce qui est le mécanisme culturel sous-jacent à l'organisation sociale humaine à grande échelle.

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Les humains sont la seule espèce qui a domestiqué d'autres espèces — sélectionné et élevé des plantes et des animaux sur des générations pour produire des variétés mieux adaptées aux fins humaines — et cette capacité a eu des conséquences sur le succès humain qui éclipsent celles de tout autre développement technologique unique.

La domestication des plantes dans le Croissant fertile, en Chine et en Mésoamérique il y a environ 10 000 à 12 000 ans a produit les excédents alimentaires qui ont soutenu les premières villes, les premiers États, les premières armées permanentes et la première division complexe du travail. La domestication des animaux a produit de la force de traction, du transport, des produits secondaires (lait, laine) et des schémas de peuplement humain plus denses qui ont donné aux populations agricoles des avantages démographiques et militaires sur les chasseurs-cueilleurs — les dynamiques que Jared Diamond a analysées dans « Guns, Germs, and Steel ».

Les prérequis cognitifs pour la domestication sont significatifs : comprendre que la sélection génétique produit des changements héréditaires dans la progéniture nécessite une théorie de l'héritage biologique qui n'a été formellement articulée que par Mendel au XIXe siècle mais que les agriculteurs humains ont mise en œuvre de manière empirique des milliers d'années plus tôt. La volonté d'investir des décennies d'efforts dans des programmes de reproduction dont les retombées s'étendent au-delà de la vie de l'individu nécessite la capacité de planification à long terme et la transmission culturelle des connaissances agricoles qui sont des capacités distinctement humaines.

La conséquence inattendue de l'habitation dense avec des animaux domestiqués a été l'évolution de maladies infectieuses épidémiques — rougeole, variole, grippe — qui ont pris naissance dans les populations animales domestiquées et ont été transmises aux humains. Ces mêmes maladies, auxquelles les populations de l'Ancien Monde avaient développé une immunité partielle à travers des millénaires d'exposition, ont contribué à la mortalité catastrophique des populations du Nouveau Monde après le contact européen.

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L'enseignement — modifier activement son comportement pour faciliter l'apprentissage chez un autre individu qui n'exécute pas actuellement le comportement — est extrêmement rare dans le règne animal et omniprésent dans les sociétés humaines. Alors que l'apprentissage par imitation se produit chez de nombreuses espèces et que certaines formes d'apprentissage social se produisent chez les primates, l'enseignement actif — dans lequel l'enseignant engage un coût (temps, énergie, risque) pour transmettre des connaissances à un apprenant — est presque exclusivement humain.

Le comportement d'enseignement spécifique des humains va au-delà de la simple démonstration : les enseignants humains ajustent leurs explications à la compréhension actuelle de l'apprenant, utilisent le langage pour transmettre des connaissances qui ne peuvent pas être démontrées, corrigent les erreurs par le biais de retours d'information et organisent les connaissances en séquences qui évoluent du simple au complexe. Cette transmission active, réactive et séquencée des connaissances est le mécanisme qui rend la culture cumulative spécifiquement cumulative — elle garantit que la transmission n'est pas simplement l'imitation d'un comportement de surface mais la compréhension des principes sous-jacents qui peuvent être étendus à de nouvelles situations.

Les prérequis évolutifs pour l'enseignement sont la théorie de l'esprit (l'enseignant doit modéliser les connaissances actuelles de l'apprenant pour ajuster l'explication), le langage (pour transmettre des connaissances abstraites), et la motivation spécifique à investir dans l'apprentissage d'autrui qui caractérise la prosocialité humaine. L'émergence de l'enseignement formalisé — écoles, apprentissages, instruction écrite — représente l'institutionnalisation culturelle d'un comportement dont les racines se trouvent dans la psychologie évoluée de l'espèce sociale humaine.

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La capacité humaine à croire en des entités invisibles et non observables — dieux, esprits, ancêtres, forces — qui peuvent être apaisées, avec lesquelles on peut communiquer, et dont la faveur vaut la peine d'être cultivée, est universelle dans les cultures humaines connues et semble être le produit de tendances cognitives spécifiques (détection hyperactive des agents, extension de la théorie de l'esprit aux entités non humaines) qui étaient adaptatives dans l'environnement de l'adaptabilité évolutive, même si leurs expressions religieuses spécifiques varient culturellement.

L'explication évolutionniste la plus largement acceptée est l'hypothèse du sous-produit : les systèmes cognitifs qui produisent la croyance religieuse — la tendance à déceler des agents derrière des événements inexpliqués (dispositif de détection des agents hyperactif, ou HADD), la tendance à attribuer des états mentaux à des entités non sociales (l'extension de la théorie de l'esprit), et la tendance à raisonner sur des scénarios contrefactuels et fictifs — ont été sélectionnés pour leur valeur adaptative dans la cognition sociale et dans l'interprétation des événements naturels ambigus, et la croyance religieuse est un sous-produit de ces systèmes plutôt qu'une adaptation directement sélectionnée.

L'explication évolutionniste culturelle ajoute une seconde couche : la croyance en des dieux moralisateurs — des divinités qui surveillent et punissent les violations morales — peut avoir été culturellement sélectionnée car elle résout le problème de la coopération à grande échelle. Les croyances religieuses partagées créent des identités partagées qui étendent le groupe au-delà des liens génétiques, et les dieux moralisateurs fournissent un mécanisme de surveillance et de sanction pour les normes coopératives qui se développe au-delà de ce que les systèmes de réputation personnelle peuvent accomplir. L'hypothèse des "Grands Dieux" d'Ara Norenzayan soutient que la croyance en des divinités préoccupées par la morale était une innovation culturelle qui a permis la coopération à grande échelle qui sous-tend la civilisation complexe.

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L'hypothèse de "l'auto-domestication," proposée par Brian Hare à l'Université de Duke $DUK, soutient que Homo sapiens a subi un processus de sélection contre l'agressivité et pour le comportement prosocial — un processus analogue à la domestication des loups en chiens — qui a produit le profil psychologique spécifique de l'humain adulte coopératif et peu réactif.

Les preuves de l'auto-domestication proviennent de multiples sources. Le squelette humain est devenu gracile (plus léger et plus petit) par rapport à Homo sapiens archaïque et aux Néandertaliens — une réduction de la robusticité associée à la domestication dans d'autres espèces. Le visage humain est devenu plus court et plus rond par rapport aux hominines archaïques — un changement pédomorphique (conservation juvénile) associé à une diminution de l'agressivité chez les animaux domestiqués. La réduction de la violence entre groupes et la capacité accrue à coopérer avec des étrangers qui caractérise les humains modernes par rapport aux hominins antérieurs suggère un changement psychologique en direction d'une diminution de l'agressivité réactive.

Le mécanisme proposé est culturel : les groupes qui ont développé des normes sociales contre l'agressivité réactive et la capacité institutionnelle de faire respecter ces normes — de punir collectivement les tyrans et les despotes — ont sélectionné contre les individus les plus réactifs, produisant des changements au niveau de la population dans la psychologie et la physiologie de l'agressivité sur des milliers de générations. La tolérance spécifiquement humaine pour vivre en densité proche avec des étrangers, la diminution de l'agressivité réactive par rapport aux autres grands singes, et les changements faciaux et squelettiques spécifiques qui parallèles le syndrome de domestication dans d'autres espèces sont tous cohérents avec cette hypothèse.

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La main humaine — spécifiquement la combinaison d'un pouce long et mobile et de doigts courts qui permet à la fois une prise de force (enroulant toute la main autour d'un objet) et une prise de précision (tenant un objet entre le bout du pouce et un ou deux doigts) — est la base anatomique de toute la culture matérielle humaine. Chaque outil, chaque mot écrit, chaque objet manufacturé, chaque procédure chirurgicale dépend de l'anatomie particulière d'une main qui peut à la fois tenir un marteau et enfiler une aiguille.

La prise de précision, dans laquelle le coussinet du pouce est mis en opposition directe avec les coussinets des doigts, est rendue possible par les proportions spécifiques et la musculature de la main humaine — la longueur du pouce par rapport aux doigts, le degré de mobilité du pouce, et le contrôle moteur fin des muscles intrinsèques de la main — qui diffèrent des mains des autres primates. Les chimpanzés ont une prise de force mais une prise de précision limitée ; leurs pouces sont plus courts par rapport à leurs doigts et leur contrôle moteur fin est moins développé.

La signification évolutive de la prise de précision réside dans sa capacité à permettre la fabrication et l'utilisation d'outils à un niveau de complexité qu'aucun autre animal n'atteint. La hache à main acheuléenne — un outil en pierre façonné à une forme spécifique par éclatement contrôlé, nécessitant l'application de forces précises à des points spécifiques sur la pierre — exige à la fois la capacité anatomique de la main humaine et la planification et le raisonnement spatial du cerveau humain. La combinaison des prérequis cognitifs et anatomiques pour la fabrication d'outils complexes est uniquement humaine, et le registre archéologique de la fabrication d'outils de plus en plus sophistiqués au cours des 2,5 millions d'années passées reflète la co-évolution de l'anatomie de la main et la capacité cognitive.

Les effets secondaires de la prise de précision s'étendent au système d'écriture, à l'instrument de musique, à l'outil chirurgical, et au clavier — chaque technologie qui a étendu la capacité cognitive et communicative humaine dépend de l'anatomie spécifique de la main humaine effectuant des opérations motrices fines avec la rapidité et la précision que le contrôle neural humain permet.