Dans le règne du vivant, l’espèce humaine se caractérise par une capacité cognitive sans équivalent, qui constitue assurément son atout principal. Notre lignée a été propulsée par une évolution très rapide, beaucoup plus que celle qui s’est observée pour le commun des espèces animales.
Bien conscients de ces particularités, les hommes se questionnent depuis longtemps sur les raisons de celle-ci et de la courbe exceptionnelle de leur développement.
Les bases communes du Vivant
On oublie souvent que l’ensemble du Vivant est fait d’un même bois. Il existe bien sûr des différences remarquables entre les espèces animales, ou entre une plante et un animal. Pourtant, le socle est largement commun. Le Vivant ne s’est jamais totalement réinventé. Par exemple, tous les êtres vivants possèdent un code génétique (ADN) constitué de quatre bases nucléotidiques : adénine, thymine, cytosine et guanine. Tous constituent des protéines à partir d’acides aminés. Tous soutirent de l’énergie à partir des sucres, par fermentation, ou pour les organismes plus développés, par oxydation. Toutes les cellules vivantes concentrent certains ions, potassium et magnésium par exemple, beaucoup plus que le milieu dans lequel elles évoluent. Toutes font l’inverse pour d’autres ions, comme le sodium et le calcium. C’est du reste pour cette raison que le sodium se retrouve concentré dans les océans, solubilisé dans les eaux, tandis que le potassium reste principalement lié, adsorbé, à la matière organique, vivante ou morte. Bref, les exemples sont extrêmement nombreux : les bases sont communes.
Ces éléments en tête, il est à mon sens hautement pertinent d’observer quels sont les facteurs qui, universellement, soutiennent la vie et son développement.
Tissus couteux et compromis énergétiques
Développer et entretenir des capacités cognitives supérieures est hautement couteux pour un organisme vivant[i]. Pour qu’une espèce puisse suivre cette voie évolutive, il est requis qu’elle dispose de ressources en suffisance et, généralement, qu’elle en retire un avantage. Un grand prédateur par exemple, qui doit couvrir de vastes territoires de chasse, dispose en général d’intelligence et mémoire spatiales supérieures, favorisant l’acquisition de l'énergie et des nutriments (proies) dont il a besoin pour survivre. Il en retire un avantage. Cette allocation stratégique devient pertinente du moment où elle renforce sa capacité à acquérir des aliments de haute qualité.
En plus du cerveau, d’autres tissus et organes sont particulièrement couteux d’entretien pour un animal, aux premiers rangs desquels le foie et l’appareil digestif. Lorsque la diète à laquelle une espèce est capable d’accéder est pauvre, qu’elle nécessite un gros travail digestif et transformatif, alors il ne reste souvent plus de ressources disponibles pour développer le tissu cérébral et améliorer les capacités cognitives. De nombreuses espèces s’en accommodent parfaitement : il n’est pas nécessaire de développer des capacités cognitives supérieures pour paître dans de grandes étendues de prairies. Par contre, il est requis de disposer d’un appareil digestif sophistiqué, comme c’est le cas pour les ruminants.
À contrario, lorsqu’une espèce parvient à subsister sur une diète digeste, riche en énergie assimilable et en nutriments bioactifs, qui ne nécessite que peu de transformation ou de détoxification, cela libère des ressources et de l’énergie pour son développement, pour son évolution en somme. Les capacités cognitives peuvent s’accroître, ce qui rend possible une amélioration supplémentaire de la diète, mais permet aussi de réduire la taille et la complexité de l’appareil digestif, ainsi que celui de détoxification, libérant encore plus de ressources. On peut ainsi entrevoir comment une telle boucle d’auto-renforcement a rendu possible la fulgurante évolution de la lignée des hommes à travers l’Histoire.
Ces aspects liés à l’évolution des espèces sont étudiés depuis plusieurs décennies. On peut citer l’Expensive Tissue Hypothesis[ii] (hypothèse des tissus couteux) ou encore l’Energy Trade-Off Hypothesis[iii] qui en découle (hypothèse du compromis énergétique). Ces hypothèses évolutionnistes se situent au carrefour des approches ancestrale et prométabolique, ou bioénergétique. Le tout constitue à mon sens une vision cohérente, logique, du Vivant et de son évolution.
En résumé, une meilleure qualité de régime alimentaire permet de réduire la taille relative et la complexité du système digestif et d’autres organes, ce qui libère de l’énergie pour soutenir un cerveau plus sophistiqué.[iv]
L'évolution des capacités cognitives n'est pas fixée dans le marbre
Des travaux récents sont venus mettre en lumière les facteurs favorables au développement d’espèces animales plus complexes, plus évoluées ou « supérieures ».
Je préfère noter d’emblée ici que cette supériorité est très relative. Les êtres plus simples sont beaucoup plus résilients dans la majeure partie des cas : il est par exemple pratiquement impossible qu’une espèce de bactéries vienne à disparaître, pour diverses raisons (populations immenses, pangénome énorme et grande flexibilité génétique, capacité de dormance, etc.). Par contre, des espèces animales « supérieures », mammifères ou oiseaux par exemple, disparaissent chaque jour. Il existe probablement des exceptions intéressantes, presque philosophiques, à cette règle : la capacité cognitive extraordinaire de l’homme pourrait peut-être un jour lui permettre de survivre à une destruction de notre planète, par différents moyens (destruction d’une comète par un missile spatial, établissement de colonies « ailleurs », etc.). Mais, ironie du sort, un grand nombre de bactéries survivraient avec nous. On le voit, la supériorité est relative et dépend de l’angle de vue.
Dans une étude de 2024[v], des chercheurs ont mis en évidence que les taux d’évolution de la masse cérébrale relative varient fortement au sein de la phylogénie des mammifères. Leurs travaux suggèrent que cette évolution n’est significative qu’au sein de trois ordres de mammifères : les primates, les carnivores et les rongeurs, avec des différences significatives entre les espèces de ces différents ordres. Cela s’inscrit parfaitement dans le fil des idées exposées au début de cet article.
Les chercheurs expliquent qu’il n’existe pas une règle universelle liant la taille du cerveau à celle du corps chez les mammifères. Cette relation varie fortement entre les différents ordres de mammifères, et même entre les espèces.
Les auteurs montrent que la relation moyenne cerveau/corps chez les mammifères n’est pas linéaire mais courbe :
Les auteurs montrent que, même après avoir corrigé la relation (courbe) entre les masses du cerveau et du corps, la vitesse d’évolution de la taille relative du cerveau varie beaucoup entre les espèces. Entre d’autres mots, il n’existe pas de « programme universel » qui établirait une vitesse équivalente d’évolution des capacités cognitives chez toutes les espèces : d’autres facteurs influencent celle-ci.
Certaines lignées évoluent plus vite que d’autres. C’est surtout le cas chez les primates, les rongeurs et les carnivores.
Il existe des exceptions : les chauves-souris ont une vitesse d’évolution très faible, mais avec des exceptions notables. Les chercheurs pensent que les contraintes liées au vol accaparent beaucoup de ressources chez la chauve-souris.
La lignée humaine ressort comme extrême : sa vitesse d’évolution de la taille relative du cerveau est 23 fois plus élevé que le taux moyen observé chez les autres mammifères !
L’étude montre que sur l’ensemble des mammifères, il semble y avoir une augmentation moyenne de la taille relative du cerveau, mais que cette tendance n’existe réellement que dans trois ordres (primates, carnivores et rongeurs), et quelques espèces spécifiques dans d’autres ordres. Les primates sont en tête, suivis des carnivores puis des rongeurs.
Tendance à l’augmentation de la masse cérébrale relative chez les primates (rose), rongeurs (jaune) et carnivores (rouge) à travers le temps : chaque trait représente une espèce et le trait solide la moyenne de l’ordre :
Parmi ces trois ordres, les primates sont le cas le plus extrême, avec plus de 80 % des lignées montrant une augmentation significative de la masse cérébrale relative. Chez les primates, le cerveau a évolué de façon soutenue et décorrélée du corps, depuis plus de 55 millions d’années. Cette trajectoire unique a ensuite permis l’explosion de la taille du cerveau chez les hominines, menant aux humains modernes.
Les causes possibles citées par les chercheurs incluent la socialité, la diète, l’investissement maternel ou la coordination visuo-manuelle.
Proportion des lignées au sein des différents ordres connaissant une augmentation significative de la masse relative du cerveau au fil du temps (chaque silhouette représente un ordre de mammifère, les primates sont les plus éloignés de la tendance « normale », suivis des carnivores représentés par une belette puis des rongeurs) :
Nous allons nous penchez plus loin sur les facteurs qui peuvent expliquer cette vitesse accrue de l’évolution des capacités cognitives chez les mammifères, mais on peut déjà relever une tendance au niveau alimentaire, que ce soit au niveau des ordres de mammifère ou, lorsque l’on regarde plus en détail les données, au niveau des espèces : ceux qui accèdent à des sources alimentaires de haute qualité (produits de source animale, fruits, et probablement dans une moindre mesure, racines et tubercules) connaissent un développement plus rapide de leur masse cérébrale relative.
Rôle de la diète et de la socialité dans l'évolution du cerveau chez les primates
Une étude de 2017[vi] s’est justement penchée plus en détail sur les facteurs qui déterminent la taille relative du cerveau chez les primates. Les chercheurs y démontrent que la taille du cerveau est bien mieux prédite par le régime alimentaire que par la socialité.
Plus exactement, ils relèvent que « les frugivores présentent des cerveaux plus grands que les folivores (mangeurs de feuilles). Nos résultats remettent en question l’accent actuel mis sur les explications sociales plutôt qu’écologiques pour l’évolution des gros cerveaux chez les primates."
Ils précisent que les frugivores présentent 25% de tissu cérébral en plus que les folivores à poids corporel équivalent ! Les omnivores présentent également des cerveaux proportionnellement plus grands que les folivores exclusifs.
Fait intéressant : parmi les omnivores, seuls ceux qui se nourrissent de vertébrés présentent cet avantage cérébral, mais pas ceux qui se nourrissent d'insectes ! On rangera cela dans un coin de notre tête, dans le contexte actuel où il est tendance de pousser à la consommation d’insectes, pour remplacer la viande comme source de protéines, et où des personnalités telles que Bill Gates octroient des financements importants à des entreprises comme « All things bugs », le leader mondial du développement d’alternatives alimentaires à base d’insectes. Fermons ce petit aparté controverse.
Les auteurs suggèrent que ce sont la nécessité de stocker et de récupérer des informations spatiales ; les exigences cognitives liées à la cueillette des fruits et des graines ; un turnover énergétique plus élevé et une meilleure qualité de régime pour fournir l’énergie nécessaire à la croissance du cerveau ; qui expliquent probablement ces différences.
Ils mentionnent aussi que le frugivorisme pourrait compenser un cerveau métaboliquement plus couteux grâce à une allocation énergétique moindre à la digestion.
Ainsi, la tendance, logique, suggérée par les hypothèses des tissus couteux et du compromis énergétique, se confirme : lorsque la diète s’appuie sur des fruits, source hautement digeste d’énergie et de nutriments, l’évolution du cerveau est favorisée. Lorsque la diète inclut des produits de source animale en quantités significatives, s’est également vrai.
Une tendance qui se confirme dans l'ordre Carnivora
Dans un autre papier portant sur l’évolution du cerveau chez les mammifères carnivores[vii], les auteurs montrent également que le régime alimentaire a des effets importants : les espèces carnivores qui consomment principalement des vertébrés ont les plus gros cerveaux relatifs à leur taille corporelle, et les carnivores spécialisés dans la consommation d’insectes ont les cerveaux les plus petits.
Ils relèvent aussi que cette taille relative du cerveau était considérablement plus grande chez les ursidés (ours) et les mustélidés (fouine, blaireau, belette etc.), dont la plupart sont solitaires et omnivores, que dans les autres familles, ce qui tend à écarter l’importance du facteur social.
Je cite : « Chez les primates comme chez les carnivores, (…) le régime alimentaire prédit mieux la taille du cerveau dans les deux groupes que la complexité sociale.
Une autre étude de 2021[viii] vient confirmer ces idées. Les auteurs y expliquent que l’hypothèse du cerveau social avait initialement obtenu un large soutien, mais que les études plus récentes n’ont pas trouvé de lien solide entre taille du cerveau et socialité. En revanche, ils présentent des preuves substantielles suggérant que l’écologie prédit mieux la taille du cerveau, tant chez les primates que chez les carnivores.
D’après ce papier, chez les primates, des preuves montrent des associations constantes entre la taille du cerveau et les facteurs écologiques, en particulier le régime alimentaire.
Ils précisent que ce sont les consommations de fruits et de produits de source animale qui sont les mieux corrélés, tant pour la taille du cerveau entier que pour certaines régions cérébrales clés.
Les aliments de qualité supérieure comme moteur d'une évolution transcendante
Lorsque l’on fait le tour de la littérature sur le sujet du quotient d’encéphalisation (QE) chez les animaux, il en ressort une grande tendance, que l’on peut subdiviser en deux parties, distinctes mais qui ne s’excluent pas mutuellement, et qui convergent pour expliquer l’extraordinaire développement de la capacité cognitive dans la lignée des hommes :
- L’accès à une abondance d’aliments riches en nutriments et en énergie, faciles à digérer, peu toxiques et bioactifs favorisent le développement des capacités cognitives d’une espèce, et probablement son évolution au sens large.
- Parmi les espèces qui présentent le QE le plus élevé, et l’évolution la plus rapide de celui-ci, on trouve une grosse proportion d’espèces frugivores, ou qui intègrent des quantités significatives de sucres hautement digestes dans leur diète : fruits, miel, tubercules. C’est le cas chez les primates, mais aussi chez quelques espèces particulières comme les éléphants, une grande partie des ours, la martre à tête grise, le daguet rouge, le renard insulaire, les perroquets ou le corbeau.
- On observe aussi une relation étroite entre le QE et le niveau trophique d’une espèce, c’est-à-dire sa position dans la chaîne alimentaire. Ce qui revient à dire que les espèces qui parviennent à mettre à leur menu d’autres espèces animales, en particulier des vertébrés, connaissent une évolution plus rapide de leurs capacités cognitives[ix].
La lignée humaine s’est probablement démarquée en alliant ces deux ingrédients favorables dans un savant mélange qui en transcende les effets : l’inclusion de quantités significatives d’aliments de source animale dans une alimentation riche en fruits s’est révélée être le combo ultime, le carré d’as, véritable Cheat Code de l’évolution, moteur d’une ascension trophique fulgurante.
Chez les oiseaux, les plus intelligents, capables d’utiliser des outils, de résoudre des problèmes complexes ou d’apprendre un langage, sont également les frugivores accédants aux gros fruits sucrés normalement destinés aux mammifères (perroquets, toucans), ou les omnivores opportunistes associant baies et chair (corbeaux, pies etc.). La tendance ne s’arrête donc pas aux mammifères. Les exceptions se rencontrent dans le milieu marin, où la présence de glucides est plus rare. Les dauphins par exemple sont essentiellement carnivores, mais ils obtiennent toutefois du glycogène des proies qu’ils consomment.
Dans une vision bioénergétique et évolutionniste du vivant, qui s’appuie sur des principes tels que le compromis énergétique, la qualité de la diète joue des rôles distincts et complémentaires.
Chez une espèce qui tire une grande partie de ses ressources d’aliments de faible qualité, très fibreux, l’appareil digestif est plus volumineux, plus complexe et la digestion dure plus longtemps. On pense ici immanquablement aux ruminants. Beaucoup d’énergie et de ressources sont accaparées par ce processus. Ces aliments pauvres contiennent en général des quantités élevées d’antinutriments et de toxines défensives. Les premiers exigent une sécrétion accrue d’enzymes et de sucs digestifs, et/ou un travail intense de fermentation. Les secondes mettent une pression élevée sur les capacités de détoxification, qui doivent être supérieures. Une digestion plus longue, par fermentation, implique aussi d’énormes colonies bactériennes, qui produisent immanquablement leur lot de toxines, dont les fameux LPS, ce qui impacte forcément le métabolisme global de manière négative.
Lorsqu’une diète est pauvre en glucides et riche en protéines, elle exige de l’espèce un foie plus volumineux, plus actif, afin d’assurer le travail de conversion des protéines en source d’énergie et l’élimination des déchets issus de cette transformation. Le tissu hépatique est extraordinairement gourmand en énergie, ce qui limite l’allocation de ressources au développement cognitif. Ceci pourrait expliquer pourquoi les espèces strictement carnivores comme les félins, bien que présentant un QE supérieur aux folivores et herbivores, restent généralement bien en deçà des omnivores, comme les primates ou les ours, qui intègrent des sources de glucides dans leur diète. Le glucose est le carburant inconditionnel du tissu cérébral, celui-ci étant trop sensible à l’oxydation accrue que provoquerait la production énergétique à partir des acides gras. Les corps cétoniques, dont l’utilisation est plus proche de celle du glucose que des acides gras, permet de prendre le relai sur une diète pauvre en glucides, mais seulement partiellement et au prix d’un travail hépatique accru. Chez les Inuits traditionnels, des observations ont évoqué une tendance à présenter un foie de taille accrue[x], bien que nous ne disposions pas de données suffisamment claires à ce sujet. Ceci irait néanmoins dans la direction de ce que l’on observe chez d’autres espèces carnivores, où le foie est généralement plus gros relativement à la taille corporelle que chez les omnivores ou les herbivores.
Un cerveau volumineux exige un apport continu en glucose. Le tissu cérébral est extrêmement fragile, et les hypoglycémies, même relativement courtes, peuvent l’endommager. Pour cette raison, les espèces qui développent un gros cerveau doivent le soutenir de deux manières : via un foie puissant, capable d’assurer une néoglucogenèse intense et de stocker une quantité importante de glycogène, et/ou via un apport glucidique fréquent dans l’alimentation. Il semble évident que la seconde option permet de réduire quelque peu la pression sur la première, et renforcer l’allocation de ressources au cerveau lui-même.
La voie suivie par la lignée humaine durant son évolution a façonné notre physiologie. Avec du recul, et en évitant le dogmatisme qui nous ferait observer une part restreinte et choisie de cette évolution, il me semble évident qu’une diète appropriée à notre espèce devrait s’appuyer sur deux catégories d’aliments :
- Des sources de glucides hautement digestes et peu toxiques (au premier rang desquels les fruits, le miel et le sirop d’érable), et éventuellement des tubercules et racines bien préparés.
- Des produits de source animale de qualité
Cette base devrait à mon sens s’accompagner d’aliments médicinaux (antimicrobiens divers notamment) et peut parfaitement tolérer une quantité raisonnable d’aliments moins adaptés, préparés convenablement, pour peu que l’état de santé ne le permette.
Quand le socle est solide, l’édifice est plus stable.
Christian Petten
Sources
[i] Isler, Karin, and Carel P van Schaik. “Metabolic costs of brain size evolution.” _Biology letters_ vol. 2,4 (2006): 557-60. doi:10.1098/rsbl.2006.0538
[ii] Aiello, Leslie C., and Peter Wheeler. “The Expensive-Tissue Hypothesis: The Brain and the Digestive System in Human and Primate Evolution.” _Current Anthropology_, vol. 36, no. 2, 1995, pp. 199–221. _JSTOR_, http://www.jstor.org/stable/2744104. Accessed 1 Dec. 2025.
[iii] Isler, Karin, and Carel van Schaik. “Costs of encephalization: the energy trade-off hypothesis tested on birds.” Journal of human evolution vol. 51,3 (2006): 228-43. doi:10.1016/j.jhevol.2006.03.006
[iv] Fish, Jennifer L, and Charles A Lockwood. “Dietary constraints on encephalization in primates.” _American journal of physical anthropology_ vol. 120,2 (2003): 171-81. doi:10.1002/ajpa.10136
[v] Venditti, C., Baker, J. & Barton, R.A. Co-evolutionary dynamics of mammalian brain and body size. _Nat Ecol Evol_ **8**, 1534–1542 (2024). https://doi.org/10.1038/s41559-024-02451-3
[vi] DeCasien, A., Williams, S. & Higham, J. Primate brain size is predicted by diet but not sociality. _Nat Ecol Evol_ **1**, 0112 (2017). https://doi.org/10.1038/s41559-017-0112
[vii] Holekamp, Kay E, and Sarah Benson-Amram. “The evolution of intelligence in mammalian carnivores.” _Interface focus_ vol. 7,3 (2017): 20160108. doi:10.1098/rsfs.2016.0108
[viii] Chambers, Helen Rebecca et al. “Why big brains? A comparison of models for both primate and carnivore brain size evolution.” _PloS one_ vol. 16,12 e0261185. 21 Dec. 2021, doi:10.1371/journal.pone.0261185
[ix] Steinhausen, Charlene et al. “Multivariate Meta-Analysis of Brain-Mass Correlations in Eutherian Mammals.” _Frontiers in neuroanatomy_ vol. 10 91. 30 Sep. 2016, doi:10.3389/fnana.2016.00091
[x] Draper, H. H. “The Aboriginal Eskimo Diet in Modern Perspective.” American Anthropologist, vol. 79, no. 2, 1977, pp. 309–16. JSTOR, http://www.jstor.org/stable/673842. Accessed 2 Dec. 2025.
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