The discovery of 5,500 Homo heidelbergensis fossil specimens at the Sima de los Huesos archaeological site in Spain has opened up the opportunity for research to be conducted on the vocal capabilities of this species. Previous research has revealed that the range of vowel sounds an individual can produce, known as the vowel space, is directly affected by the dimensions of the vocal tract. The vowel spaces of two hominins, Homo sapiens and Homo neanderthalensis, have been reconstructed through previous research. However, the vowel space of Homo heidelbergensis has not yet been reconstructed. In this research, I aim to explore how the dimensions of the Homo heidelbergensis vocal tract affect the vowel space of that species. This was pursued by measuring the craniospinal dimensions of five Homo heidelbergensis specimens through three dimensional imaging software. When measurements were unattainable due to limitations in the fossil record, regression equations were used to predict missing measurements. By doing so, the vowel space of this species was reconstructed, and crucial information into the vocal capabilities of this close human ancestor was revealed.

Dans les années 1970, la théorie des présapiens (considérant la présence en Europe d'ancêtres de l'homme moderne) a été abandonnée faute de preuves paléontologiques. L'interprétation du registre fossile comme représentant une lignée dans laquelle les caractères des Néandertaliens se mettent en place progressivement est alors devenue consensuelle. L'accumulation des restes humains découverts en Espagne sur les sites de la Gran Dolina et de la Sima de los Huesos, dont les plus anciens sont datés de plus de 780 000 ans, devait relancer le débat concernant la taxinomie de ces premiers européens et leurs relations phylétiques. L'espèce Homo antecessor Bermudez de Castro et al. 1997 est créée pour qualifier les hominidés du premier gisement dont la morphologie faciale, semblable à celle de l'homme actuel est associée à des caractères dentaires primitifs. De plus, le nom Homo heidelbergensis Shoetensack 1908, inventé à l'occasion de la découverte de la mandibule de Mauer (Allemagne), est réutilisé. Bien que son acceptation soit multiple, il désigne généralement les prédécesseurs des Néandertaliens en Europe. <br />La majorité des hominidés fossiles d'Europe mais aussi d'Afrique et d'Asie documentant le dernier million d'années d'évolution humaine, dont certains ont été mis au jour récemment tel ATD6 69 (Gran Dolina, Espagne) et Yunxian II (Hubei, Chine), a été considérée dans cette recherche. Ce dernier spécimen, datant du début du Pléistocène moyen, est particulièrement complet mais très déformé. C'est pourquoi, nous avons argumenté une proposition de reconstitution crânienne qui a été mise en forme virtuellement et produit un prototype. <br />Nous nous sommes concentrés sur les parties supérieure et moyenne de la face de ces hominidés. Pour la première fois, l'intégralité de la cavité orbitaire a été appréhendée tandis que la région zygomatico-maxillaire, particulièrement mise à profit dans une perspective taxinomique, a fait l'objet d'un nouvel examen. Dans le but de conserver l'ensemble des données de ce système osseux, nous avons utilisé de manière complémentaire la morphométrie traditionnelle et la morphométrie géométrique tridimensionnelle. Celle-ci, basée sur des superpositions Procruste et des analyses en composantes principales, permet le traitement global de l'information après une étape d'extraction du paramètre de la taille des individus de l'échantillon qui devient alors une variable indépendante. Dans le cas des fossiles de Yunxian, l'acquisition tomographique a permis, en visualisant l'intérieur des crânes, de préciser l'histoire de leur déformation et de générer une reconstitution de Yunxian II. Ce nouveau support d'étude, plus complet et plus précis, ainsi que la méthodologie mise en oeuvre, ont apporté une contribution certaine aux questions des premiers peuplements de l'Eurasie.<br />Nos résultats mettent en évidence que les hominidés fossiles considérés présentent deux types de face qui les distinguent à l'échelle spécifique. C'est le développement relatif des os maxillaire et zygomatique et leurs relations topographiques qui diffèrent entre, d'une part, les spécimens de Gran Dolina, Arago 21 et les Néandertaliens du Pléistocène supérieur et, d'autre part, Yunxian II reconstitué, Bodo, Kabwe 1, Atapuerca 405 et Pétralona. Chez ces derniers, une tendance à la conformation faciale de type homme actuel est notable tandis que chez les premiers, l'ensemble du complexe zygomatico-maxillaire est en extension. Nous avons argumenté que l'utilisation des termes Homo heidelbergensis et Homo rhodesiensis est la plus appropriée pour les qualifier respectivement, sachant que le premier induit l'idée d'une ancestralité vis-à-vis des Néandertaliens et le second vis-à-vis de l'homme moderne. Il faut donc envisager, sur la base des données morphométriques de la face, qu'il n'y ait pas en Europe uniquement des hominidés engagés dans le processus de la néandertalisation et que les fossiles tant africains qu'asiatiques et européens aient contribué à l'émergence de l'homme moderne.

Les récentes découvertes fossiles en Europe (Dmanissi, Ceprano 1, Gran Dolina) complexifient les théories phylétiques concernant les Hominidés précédant les Néandertaliens : les Anténéandertaliens. Afin de mieux appréhender les relations phylétiques entre les différentes espèces connues (Homo georgicus, H. cepranensis, H. antecessor, H. heidelbergensis et H. neanderthalensis), nous avons étudié morphologiquement les fragments originaux et proposé deux reconstitutions virtuelles de deux spécimens fossiles incomplets du Pléistocène moyen : Arago 21-47, Caune de l'Arago, Pyrénées-Orientales, France, et un spécimen inédit, Biache-Saint-Vaast 2, Pas-de-Calais, France. L'imagerie numérique a permis de corriger les déformations taphonomiques, d'assembler les fragments isolés et de proposer des reconstructions crâniennes après prélèvements virtuels sur d'autres spécimens du Pléistocène moyen, des pièces osseuses manquantes. Nous avons relevé les coordonnées 3D d'une série de points de repères sur ces reconstructions et sur un ensemble représentatif d'Hominidés fossiles pour procéder : aux comparaisons Procustes de Modélisations Segmentaires Inter Points (méthode des Thin Plates Splines) et aux Analyses en Composantes Principales de chaque modélisation crânienne (crâne, calotte crânienne, os frontal, voûte bipariétale et os pariétal droit isolé). Nous avons objectivé après comparaisons morphologiques et Procustes des fragments puis de leurs assemblages, une très grande similitude de conformation spatiale entre ces deux individus, les Néandertaliens et Ceprano 1 et anatomique entre Biache-Saint-Vaast 2 (moindre pour Arago 21) et les Néandertaliens. Nous proposons de : 1/ Considérer Arago 21 et Biache-Saint-Vaast 2 comme des Homo heidelbergensis ancien et récent ; 2/ Reconnaître la présence d'une conformation de type néandertalienne en Europe depuis le Pléistocène inférieur final ; 3/ Nommer Anténéandertaliens tous les individus présentant cette morphologie tridimensionnelle.