Contents
Au cours des cinquante dernières années, la recherche sur l’ADN a révélé des aspects surprenants de l’évolution de notre histoire au cours des 50 000 dernières années. Le plus surprenant est peut-être la mesure dans laquelle les ancêtres des peuples vivants de la planète se sont croisés avec d’autres espèces humaines étroitement apparentées. Mais où ces accouplements inter-espèces ont-ils eu lieu ? Quelles espèces archaïques ont été impliquées ? Quelle proportion du génome humain est constituée d’ADN provenant de ces parents archaïques ? Et quel impact les croisements ont-ils eu sur notre évolution et sur la biologie générale de l’espèce ?
Ces questions sont au cœur de la recherche actuelle sur les croisements, comme le révèlent les séquences d’ADN obtenues à partir de fossiles en Europe et en Asie, ainsi que les comparaisons avec les génomes de personnes vivantes.
En Afrique, le croisement avec une espèce archaïque a laissé des signatures génétiques dans les génomes de certaines populations subsahariennes vivantes.
Environ deux pour cent de l’ADN de ces personnes provient d’une espèce archaïque, résultat d’un accouplement qui a eu lieu il y a environ 35 000 ans.
Les gènes néandertaliens chez les Européens et les Asiatiques de l’Est
Les très célèbres Néandertaliens – pour lesquels nous avons des centaines de fossiles, y compris des squelettes presque complets – se sont croisés avec les fondateurs des populations vivantes d’Europe et d’Asie de l’Est.
Les estimations publiées en 2014 indiquent que 1,5 à 2 % du génome des non-Africains vivants ont été hérités de Néandertaliens.
Pourtant, les Asiatiques de l’Est possèdent beaucoup plus de gènes de Néandertal que les Européens, ce qui indique que leurs ancêtres se sont croisés avec cette espèce archaïque peut-être plus d’une fois, ou dans un événement distinct de celui impliquant les ancêtres des Eurasiens de l’Ouest.
Modèles d’un homme et d’une femme de Néandertal. Musée de l’homme de Néandertal, Düsseldorf. ( Wikimedia Commons )
Le métissage Denisovan
Une autre espèce, le mystérieux « Denisovans », n’est connue, d’après les fossiles, que par une seule dent, un seul os de doigt et un seul os d’orteil.
Pourtant, leur génome entièrement séquencé montre qu’ils ont partagé leurs gènes avec les ancêtres de certains Sud-est asiatiques, de la Nouvelle-Guinée et des aborigènes australiens.
Ces personnes vivantes présentent également les signes génétiques du métissage avec les Néandertaliens, elles ont donc hérité de l’ADN de ces deux espèces.
Non seulement nous sommes tous porteurs des preuves de ces dalliances inter-espèces, mais dans certains cas, ces gènes semblent avoir apporté de réels avantages pour nous aujourd’hui.
En 2010, l’analyse d’une molaire supérieure d’un jeune adulte a révélé qu’elle provenait d’un Denisovan. Photo : Institut Max Planck
Les avantages du métissage
Prenez par exemple la découverte faite l’année dernière par Emilia Huerta-Sánchez et son équipe que la capacité des populations vivant aujourd’hui au Tibet à se développer en haute altitude est le résultat d’un gène hérité des mystérieux « Denisovans ».
Le gène en question – EPAS1 – est associé à des différences de taux d’hémoglobine à haute altitude, ce qui renforce la capacité des individus qui le portent à pomper plus d’oxygène dans leur sang.
Les Denisovan semblent également avoir apporté des gènes qui ont renforcé le système immunitaire des habitants de Nouvelle-Guinée et d’Australie.
En Europe, les croisements avec les Néandertaliens pourraient également avoir fourni des variantes de gènes associées au catabolisme des lipides, ou à la conversion des graisses en énergie dans les cellules du corps.
D’autres exemples comprennent les gènes associés au métabolisme des sucres, au fonctionnement des muscles et du système nerveux, à la formation et à la structure de la peau, à la couleur de la peau, des cheveux et des yeux, et au système reproducteur féminin, en particulier la formation des ovules.
Mais bien sûr, on s’attendrait à ce que la sélection naturelle fonctionne dans les deux sens étant donné que ces accouplements ont lieu entre différentes espèces : Homo sapiens x Homo neanderthalensis , Homo sapiens x Denisovans et Homo sapiens x espèces africaines mystérieuses.
Un exemple particulièrement intéressant a consisté à comparer le génome d’une femme de Néandertal avec celui de 1000 humains contemporains du monde entier et a trouvé des preuves évidentes d’une sélection négative.
La cartographie de l’ADN des Néandertaliens par rapport à ce grand nombre de génomes humains a également montré qu’il y avait de vastes « déserts » d’ascendance néandertalienne.
Un million de paires de bases comparées entre les autosomes (c’est-à-dire autres que les chromosomes X ou Y) ont montré quatre fenêtres chez les Européens et 14 chez les Asiatiques de l’Est, où environ 0,1 % de l’ADN était néandertalien.
On sait également que le chromosome Y humain est dépourvu d’ADN de Neandertal, ce qui suggère une forte sélection naturelle contre les hommes hybrides, qui étaient probablement stériles.
D’autres gènes hérités des Néandertaliens semblent avoir conféré un plus grand risque pour une série de maladies telles que le lupus, la cirrhose biliaire, la maladie de Crohn, la modification de la taille des disques optiques, le tabagisme, les niveaux d’IL-18 (produisant une inflammation) et le diabète de type 2.
Comparaison des crânes de l’homme moderne et de l’homme de Néandertal. (CC BY-SA 2.0)
Le mystère des Denisovan
L’une des choses particulièrement étranges concernant les preuves de croisement avec les Denisoviens est que les seuls fossiles que nous avons pour eux ont été récupérés dans la grotte de Denisova, dans le sud de la Sibérie, à quelque 6 000 km au nord-ouest de la Nouvelle-Guinée.
Comment cela est-il possible compte tenu de la très grande fréquence des gènes Denisovan chez les Néo-Guinéens et les Australiens et du niveau apparemment faible, voire de l’absence, d’ADN Denisovan dans les génomes des Asiatiques de l’Est continentaux ?
Une étude de Skolund et Jakobsson a suggéré que l’ADN de Denisovan peut également être trouvé chez les Asiatiques de l’Est sur le continent, mais cela a été controversé et difficile à déterminer en raison de ses niveaux apparemment très bas.
Mais si c’est exact, peut-être que l’accouplement avec les Denisovans s’est produit en Asie de l’Est continentale, pas si loin de la grotte de Denisova, les gènes ayant été transportés plus tard en Nouvelle-Guinée et en Australie ?
Grotte de Denisova, Russie. Photo : Institut Max Planck.
Une nouvelle étude sur la présence d’ADN Denisovan chez l’homme vivant, publiée dans la revue Molecular Biology and Evolution, a finalement confirmé le signal généralisé d’un faible niveau d’ascendance Denisovan dans les populations d’Eurasie de l’Est et d’Amérique du Nord.
Pengfei Qin et Mark Stoneking, de l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutionniste, ont examiné un ensemble de 600 000 marqueurs génétiques chez 2 493 individus issus de 221 populations mondiales.
Ils ont découvert que pour les Néo-Guinéens vivants et un seul échantillon de génome provenant du nord de l’Australie, environ 3,5% de leur ADN provient des Denisoviens.
En revanche, chez les Asiatiques de l’Est et les Amérindiens, la quantité d’ADN de Denisovan chute à un minimum de 0,13-0,17% de leur génome.
Qin et Stoneking ont conclu que l’ascendance Denisovan est donc fortement associée à l’ascendance néo-guinéenne.
Ainsi, la présence de l’ADN de Denisovan en dehors de la Nouvelle-Guinée – son lieu d’occurrence le plus élevé – est probablement le résultat des récentes migrations de population de la Nouvelle-Guinée vers l’Australie, l’Asie du Sud-Est et l’Asie de l’Est continentale.
En d’autres termes, à une certaine époque, des Néo-Guinéens ont migré vers le nord de l’Australie et sont revenus en Asie de l’Est continentale en emportant avec eux leur ADN Denisovan et en le répandant dans la région.
Jusqu’à présent, aucune preuve archéologique ou génétique n’a été trouvée pour étayer l’idée que les Néo-Guinéens ont migré de nouveau vers l’Asie bien après que la Nouvelle-Guinée et l’Australie aient été colonisées.
Mais, avec tant de nouvelles découvertes provenant de l’ADN humain ancien, et de nombreux modèles archéologiques confirmés dans le processus, nous ne pouvons tout simplement pas nous permettre d’écarter celle-ci.
Une fois de plus, la recherche génétique bouleverse des idées reçues sur notre évolution : « Allez, je vous le dis !
Image en vedette : Représentation artistique d’anciens hominidés. Crédit : Javier Trueba, Madrid Scientific Films.
Par les Anciens
Cet article, initialement intitulé « Comment une aventure d’un soir à l’ère glaciaire nous affecte tous aujourd’hui » par Darren Curnoe, a été publié pour la première fois sur The Conversation et a été republié sous une licence Creative Commons.
.
