Les gémissements de douleur lorsque nous nous levons du canapé ou le bruit des cartilages qui craquent lorsque nous prenons les escaliers nous sont familiers. Beaucoup d’entre nous regardent nos genoux douloureux et les maudissent, se demandant pourquoi ils semblent avoir évolué pour être si douloureux. Mais le genou humain a une histoire évolutive complexe. Et de nouvelles recherches montrent à quel point elle est mal comprise.
Le genou a subi des changements majeurs dans sa taille et sa forme, non seulement pour permettre aux premiers humains de marcher debout, mais aussi pour nous différencier (Homo sapiens) de nos parents génétiques éteints, tels que Homo erectus et Homo neanderthalensis (Néandertaliens).
La sélection naturelle, agissant de concert avec d’autres forces évolutives, comme la mutation aléatoire ou l’héritage génétique, a probablement façonné le genou pour nous aider à marcher sur deux jambes plus efficacement et plus longtemps que nos proches.
Bon nombre des problèmes de genou auxquels nous sommes confrontés aujourd’hui sont des problèmes nouveaux que nos ancêtres n’ont pas rencontrés. Par exemple, en 2017, la recherche a suggéré que le mode de vie sédentaire du monde post-industriel pourrait avoir entraîné une multiplication par 2,1 du taux d’arthrose du genou, la forme la plus courante d’arthrite du genou.
Lorsque les chercheurs ont étudié les restes de chasseurs-cueilleurs qui ont vécu il y a 6 000 ans, ils ont découvert que l’arthrose du genou n’était probablement pas un problème du tout à l’époque. Au Royaume-Uni aujourd’hui, plus d’un tiers des personnes de plus de 45 ans ont cherché un traitement pour l’arthrose, principalement au niveau du genou.
L’affaiblissement des muscles qui stabilisent et protègent les articulations et la faiblesse relative des cartilages qui amortissent les frottements des os sont probablement dus au fait que les humains bougent beaucoup moins qu’avant : rester assis dans un bureau ou courir sur un tapis roulant développe moins de muscles que de chasser le cerf pendant la majeure partie de la journée sur un terrain difficile. Pour que nous puissions développer des genoux sans arthrose, les personnes sédentaires ayant de « bons » genoux devraient avoir plus d’enfants que les personnes sédentaires ayant de « mauvais » genoux pendant plusieurs générations.
Mais les choses se compliquent encore. Le genou est un élément complexe de la machinerie biologique que les scientifiques ne comprennent pas entièrement.
C’est particulièrement le cas des os sésamoïdes, de petits os intégrés dans les tendons ou les ligaments comme la rotule. Ces os peuvent être présents dans tout le squelette des mammifères. Cela signifie que certains mammifères peuvent avoir des os sésamoïdes alors que même les membres de la même espèce n’en ont pas. Un tel exemple est le fabella latéralequi se situe derrière le genou et se retrouve aujourd’hui en moyenne dans 36,8 % des genoux humains.
Malgré des centaines d’années de recherche, on sait peu de choses sur les sésamoïdes. évolutionla croissance, le développement et pourquoi ils sont présents chez certaines espèces et pas chez d’autres. C’est à tel point que les sésamoïdes sont souvent absents des squelettes articulés que l’on voit dans les musées, jetés avec les muscles dans lesquels ils sont intégrés.
Nouveau travail Des recherches menées par mes collègues et moi-même ont montré que deux de ces os souvent mal compris, les fabellas médiale et latérale, situées derrière le genou, auraient pu évoluer de multiples façons chez les primates et aider les premiers humains à apprendre à marcher debout.
L’étude consistait en une revue systématique de trois os sésamoïdes chez 93 espèces différentes de primates, y compris d’autres hominidés et des ancêtres communs aux humains.
Nos travaux ont montré que les humains ont une forme distincte d’évolution pour ces os qui pourrait avoir commencé à l’origine des hominoïdes, un groupe de primates qui comprend les singes et les humains.
Les scientifiques pensent que l’utilisation de l’os fabella existant à des fins nouvelles, appelées exaptations, a peut-être aidé les premiers humains à passer de la marche sur quatre à deux membres. Il est intéressant de noter que cet os est également lié à taux plus élevés d’arthroseLes personnes atteintes de cette maladie ont deux fois plus de risques de développer cette maladie. L’évolution n’est pas une voie simple vers l’efficacité biomécanique.
Cette situation devient encore plus compliquée lorsque l’on réalise que, contrairement aux dents, les genoux sont « en plastique », ce qui signifie qu’ils se déplacent et changent en fonction de facteurs tels que la nutrition et l’utilisation. En revanche, les dents (une fois développées) ne s’adaptent pas et s’abîment tout simplement. C’est pourquoi il est si important de faire de l’exercice en vieillissant, pour garder nos os solides.
Les genoux changent et s’adaptent en fonction de leur utilisation ou de leur absence. L’augmentation globale de la nutrition qui fait que les humains sont plus grands et plus lourds est l’hypothèse principale expliquant pourquoi les fabellas deviennent plus courantes, par exemple. La présence de la fabella a triplé au cours des 100 dernières années environ, avec quelques variations dans le monde entier.
Nous savons que l’évolution du genou chez l’homme n’a pas été simple et qu’elle a plutôt connu des ramifications. Nous savons également que nous vivons d’une manière à laquelle notre corps est mal adapté et que les changements de mode de vie sont probablement la cause des problèmes de genou qui sont devenus plus graves avec le temps. Le genou n’a pas évolué pour l’époque à laquelle nous vivons et l’os qui nous a peut-être aidé à marcher en premier lieu peut faire partie intégrante de ces problèmes.
Alors, lorsque vos genoux fléchissent sur le tapis roulant ou vous font mal lorsque vous êtes assis, pensez à eux, car l’évolution n’est pas aussi simple qu’il y paraît.
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