jeudi 28 novembre 2019

Nous descendons presque tous d'éleveurs et de nomades venus d'Ukraine et des steppes eurasiennes il y a 5000 ans

Dans son livre best-seller du New York Times Who we Are and How we Got Here qui vient d'être traduit en français sous le titre "Comment nous sommes devenus ce que nous sommes" paru aux éditions Quanto, le biologiste et généticien américain David Reich résume ses recherches opérées depuis quelques années sur les génomes anciens collectés sur les squelettes de nos ancêtres. Recherches effectuées sur des milliers d'échantillons analysés dans son laboratoire de l'université de Harvard.

Les bâtisseurs de mégalithes disparus il y a 5000 ans

Son livre apporte des éclaircissements, voire des remises en question des origines des populations des cinq continents qui avaient été établies par les archéologues et à leur suite par les historiens.

Avant de commencer autant rappeler, et David Reich le fait très bien, qu'il n'y a pas de races pures mais que nous avons tous hérité d'origines génétiques diverses y compris venant de l'homme de Néandertal. Cette mise au point est d'autant plus importante que les Nazis justifiaient l'invasion de l'URSS au nom de la reconquête de terres ancestrales "aryennes" de l'Est de l'Europe.

Les découvertes fondamentales de David Reich et de ses chercheurs pour les populations européennes est que nous ne descendons pas des anciens chasseurs cueilleurs qui chassaient dans nos denses forêts du paléolithique peuplées grassement de gibier depuis la fin de l'ère glaciaire il y a 10 000 ans (sauf en Sardaigne et un peu en Sicile), ni même des agriculteurs venus d'Anatolie qui se sont installés progressivement en Europe depuis aussi le réchauffement climatique. Nous descendons de nomades éleveurs venus des steppes qui s'étendent de l'Ukraine jusqu'à l'Asie centrale. Une zone bordée au sud par la Crimée, le Caucase et au nord par les monts Altaï. Les Européens descendent presque tous de ce peuple appelé Yamna ou appelé aussi la culture Yamna ou Yamnaya culture en anglais. Génétiquement à 100% quasiment ! En soi une révolution pour les historiens.

"Jusqu'en 2015, avant la révolution de l'ADN ancien, la plupart des archéologues peinaient à croire que les changements génétiques dus à la diffusion de la culture yamna puissent être aussi spectaculaires que les évolutions archéologiques [...] La génétique a montré qu'il en allait tout autrement" David Reich

Une pandémie cataclysmique ?

David Reich propose une explication plausible basée sur ses découvertes génétiques. Une peste similaire à celle qui a tué un tiers de la population européenne au Moyen âge aurait éradiqué les premiers agriculteurs et nos bâtisseurs de mégalithes. Seule la population de la péninsule ibérique y aurait en partie échappé. La population des îles britanniques aurait été entièrement renouvelée comme presque toute l'Europe (France 85%, GB 100%, Hollande 100%, Hongrie 90% mais Espagne seulement 25% selon la carte fournie dans le livre). Pour les îles britanniques cela se serait passé vers 2500 av J.C, 500 ans après les débuts de la construction de Stonehenge et 1000 ans avant l'arrivé des Celtes, aussi descendants des Yamna.

Les nouveaux arrivants en Europe auraient apporté des inventions capitales : la domestication du cheval et la roue. lls inhumaient leurs morts dans des grands tumulus recouverts de terre et accompagnés à l'occasion de leurs chariots. Des caveaux appelés Kourgane en Ukraine et en Russie et que l'on a aussi retrouvés chez les Celtes. Les Yamna seraient à l'origine de toutes les langues indo-européennes et eux-mêmes descendraient de populations venant du Caucase, de l'Arménie et probablement aussi de l'Iran, croisés avec des chasseurs cueilleurs des steppes selon David Reich.

Evidemment la comparaison avec la conquête de l'Ouest par des hordes de colons blancs à cheval ou conduisant des chariots est troublante. D'autant plus que les populations locales d'Amérique du Nord ne connaissaient ni la roue ni le cheval et ont aussi été décimées par toutes sortes de maladies apportées cette fois pas les nouveaux arrivés.

Il y a ainsi eu plusieurs repeuplements de l'Europe comme le montre David Reich. Les pandémies joueraient-elles un rôle fondamental pour expliquer l'histoire comme il a été écrit avec la peste jaune et l'effondrement de l'empire romain, voire le saturnisme généralisé dû à l'utilisation systématique de canalisations en plomb dans les villas romaines ? Sommes-nous aussi condamnés à disparaître un jour face à l'arrivée d'un nouveau virus en conjonction avec une isolation artificielle exagérée due à une propreté excessive et un affaiblissement de notre système immunitaire ? That is que question.

Source : Agence Bretagne Presse du 27/11/2019

Les autres espèces humaines ont-elles été victimes d'Homo sapiens ?

Il fut un temps où l'Homme moderne partageait la Terre avec d'autres espèces humaines. Mais notre soif de conquête et notre intelligence les ont fait progressivement disparaître. Ils seraient les premières victimes de la sixième extinction de masse, initiée à la préhistoire et qui ravage encore le monde actuellement.

Actuellement, il n'y a qu'une seule espèce d'Homme sur Terre mais ça n'a pas toujours été le cas. Il y a 300.000 ans, elles étaient au moins neuf à parcourir le monde, comme l'Homo neanderthalensis en Europe ou l'Homo rhodesiensis en Afrique pour ne citer que les plus célèbres. Et puis, jusqu'à il y a 10.000 ans, huit d'entre elles ont disparu sans qu'on ait des preuves d'un quelconque cataclysme écologique. Pour Tim Longrich, paléontologue et spécialiste de l'évolution à l'université de Bath, le coupable serait une rencontre malheureuse avec Homo sapiens.

Homo sapiens est une espèce à la dangerosité sans pareille ! Nos ancêtres sont parvenus à exterminer des espèces comme les mammouths. Et « nous étions une menace pour les autres populations humaines car nous convoitions les mêmes ressources et les mêmes terres » explique Nick Longrich dans son article publié par The Conversation.

Les études historiques et archéologiques suggèrent que les premières guerres entre humains primitifs étaient généralisées mais aussi sanglantes. Les armes du Néolithique comme les lances, les haches ou les arcs, bien que rudimentaires étaient redoutables. En combinant cela à des stratégies d'attaque comme l'embuscade, l'Homo sapiens était un guerrier accompli. Ses traces de violences sont toujours visibles sur les squelettes qui nous parviennent. Par exemple, celui de l'Homme de Kennewick a été retrouvé avec une pointe de flèche plantée dans le pelvis et ceux d'Homo neanderthalensis présentent des traumatismes crâniens.

L’arme fatale

Malheureusement pour les autres, Homo sapiens possédait sans doute des armes plus sophistiquées qui lui donnaient un avantage certain dans les conflits et dans la quête de nourriture. Et en plus, il était plus malin. « Au-delà des outils, les peintures rupestres, les sculptures et les instruments de musiques, révèlent une arme bien plus redoutable : une capacité accrue à comprendre des concepts abstraits et à communiquer. La stratégie, la coordination et la coopération ont été nos armes les plus fatales » explique Nick Longrich.

En Europe, les néandertaliens semblent avoir disparu quelques milliers d'années après l'arrivée de Homo sapiens. Auparavant, il a probablement donné du fil à retordre aux Homo sapiens ce qui suppose que lui aussi était capable d'élaborer des stratégies guerrières. Ces anciennes espèces existent encore dans nos gènes. Des restes d'ADN de Néandertal ont persisté chez certains Eurasiens. Ailleurs, les Australiens gardent une petite part de l’Homme de Denisova dans leur génome.

Tuer ou être tué

On peut se demander quel était l'intérêt pour nos ancêtres d'éradiquer ainsi leurs rivaux, au point de causer un génocide de masse. « La réponse est sûrement l'augmentation des populations. Comme toutes les espèces, les humains se reproduisent de façon exponentielle. Sans contrôle, nous doublons notre population tous les 25 ans. Et depuis que l'Homme est devenu un chasseur organisé, nous n'avons plus de prédateurs » précise le paléontologue.

Sans prédation, les petits clans deviennent rapidement des grandes communautés qui s'affrontent pour les ressources disponibles. Homo sapiens n'a probablement pas planifié l'extermination de ses semblables, c'est plutôt la loi du plus fort et du plus intelligent qui aurait eu raison des espèces humaines primitives.

« Dans la science-fiction, on imagine à quoi pourrait ressembler une rencontre avec une autre espèce intelligente comme nous mais différente. C'est très triste de penser qu'un jour nous l'avons fait et qu'à cause de cette rencontre, ils ont disparu » conclut Nick Longrich.

Source : Futura Science du 27/11/2019

mercredi 27 novembre 2019

Denisova : notre cousin d’Asie sort de l’ombre

Il y a dix ans, des paléogénéticiens ont découvert une nouvelle espèce humaine fossile, l’homme de Denisova, uniquement grâce à de l’ADN ancien conservé dans une phalange retrouvée dans l’Altaï. Mais pourquoi ce cousin n’avait-il pas laissé de fossiles plus imposants ? En fait, ils étaient sous nos yeux…

À Leipzig, la cafétéria de l’institut Max-Planck d’anthropologie évolutionnaire bruisse souvent des rumeurs annonçant la publication d’une découverte majeure. Il faut dire qu’elles se succèdent à un rythme étourdissant depuis la fondation de cet institut. Pour autant, l’année 2010 reste marquée dans les mémoires par une agitation exceptionnelle autour du buffet des crudités. Car 2010 fut d’abord l’année du décryptage du génome d’Homo neanderthalensis ; puis celle de la découverte d’un type complètement nouveau d’homme fossile par des moyens jusque-là inédits : le séquençage de traces d’ADN dans un minuscule fragment d’os !

Depuis quelques années déjà, la grande aventure de la paléogénétique – c’est-à-dire de l’étude de l’ADN d’organismes du passé ancien – avait pris son essor à l’institut, conduite par mon collègue Svante Pääbo. Elle s’est d’abord concentrée sur une très petite portion du génome de l’homme de Néandertal avec l’analyse de l’ADN mitochondrial – l’ADN contenu dans les mitochondries, des organites localisées en dehors du noyau cellulaire. Puis, pour la première fois, autour de Richard Green, David Reich et Svante Pääbo, une équipe de l’institut a décrypté les chromosomes d’Homo neanderthalensis puis publié en mai 2010 la découverte dans un article retentissant de la revue Science.

Retentissant, car décrypter l’ADN nucléaire ancien est longtemps resté une gageure. Après la mort d’un organisme, alors que la machinerie cellulaire s’est arrêtée, les rubans de l’ADN en effet se brisent en de multiples fragments, qui se mélangent très vite à des milliards d’autres provenant notamment des génomes d’une myriade d’organismes nécrophages (bactéries, champignons…) venus consommer le cadavre. Toutefois, après des années de recherches, les paléogénéticiens ont appris à trier puis à reconstituer la composition de cet ADN fossile à condition qu’il se soit conservé dans un milieu frais ou froid (en zone tropicale, il est vite dégradé et détruit au-delà de quelques millénaires).

"Les Dénisoviens sont génétiquement un « groupe frère » des Néandertaliens"

Ainsi, en 2013, Ludovic Orlando, alors au Muséum d’histoire naturelle de Copenhague, a réussi avec l’équipe danoise à restituer le plus ancien ADN fossile connu, qui provient des restes gelés d’un cheval vieux de 700 000 ans découverts au nord-ouest du Canada. Par son climat, la Sibérie était également toute désignée pour la recherche de génomes anciens. En 2007, une équipe de l’institut, dont je faisais partie, a pu démontrer grâce à la paléogénétique la présence, il y a plus de 40 000 ans, de Néandertaliens dans une grotte de l’Altaï sibérien . Leur domaine géographique s’en était alors trouvé brutalement étendu de plus de 2 000 kilomètres vers l’est. C’est ainsi que nos collègues russes envoyèrent à Leipzig de nouveaux échantillons, et en particulier un morceau de phalange humaine, vieille de 52 000 à 76 000 ans et provenant d’un autre site de l’Altaï en cours de fouille depuis de nombreuses années, celui de Denisova.

Un groupe frère des néandertaliens dans l’altaï

La grotte de Denisova est froide : 5 à 10 degrés l’été, – 10 à – 15 l’hiver, et l’ADN s’y conserve magnifiquement. Lorsque les paléogénéticiens de l’institut firent parler ce minuscule morceau d’os, il livra une histoire extraordinaire. Son ADN mitochondrial n’était ni celui d’un Homo sapiens, ni celui d’un Néandertal, c’était apparemment celui d’un être, dont la lignée avait, estimait-on, divergé de notre buisson évolutif il y a 1 million d’années environ.

L’ADN mitochondrial, rappelons-le, ne donne qu’une information très partielle, et parfois même trompeuse. Sauf cas tout à fait exceptionnel, ce bout de génome logé dans les mitochondries (les « centrales énergétiques » des cellules) n’est transmis que par la mère à sa descendance et surtout, il ne se recombine pas lors de chaque reproduction (ne se « mélange » pas avec le génome paternel). C’est ainsi que des lignées mitochondriales peuvent se perdre complètement, ou encore être transmises à une autre espèce lors d’un épisode d’hybridation. Mais l’année 2010 se clôtura avec la nouvelle publication d’une équipe internationale conduite par Svante Pääbo, qui, elle, décrivait le génome presque entier de cet homme d’autant plus mystérieux que son anatomie restait inconnue. Ce pas fut décisif.

En 2010, les paléogénéticiens de l’Institut d’anthropologie évolutive de Leipzig ont découvert le génome dénisovien dans un petit morceau de cette phalange (partie bleue et verte). Récemment, une équipe de l’institut Jacques-Monod de Paris et de l’université de Bordeaux a réuni ce spécimen fossile à un autre fragment osseux provenant de la grotte de Denisova et ainsi reconstitué la célèbre phalange.

Car l’ADN nucléaire (celui des chromosomes logé dans le noyau cellulaire) de la phalange nommée Denisova 3 livra une information très riche. D’abord, ce « Dénisovien » était une Dénisovienne, une fillette encore loin de l’âge adulte d’après la taille de l’os. Surtout, la comparaison de son ADN nucléaire avec, d’une part, celui des hommes actuels et, d’autre part, celui des Néandertaliens, montrait qu’il s’agissait en fait d’un « groupe frère » de ces derniers. Les deux lignées s’étaient séparées l’une de l’autre il y a entre 473 000 et 380 000 ans, donc plus récemment que le point de divergence de ces formes eurasiennes avec la lignée africaine à l’origine des hommes actuels, daté aujourd’hui, d’après l’horloge moléculaire, autour de 650 000 ans.

Mais du côté des paléoanthropologues, la frustration régnait : un bout de phalange est un bien maigre fossile à étudier ! L’article de Richard Green et de ses collègues en 2010 présentait bien la description d’une molaire humaine découverte sur ce site en 2000 et jusque-là négligée. Mais, mis à part son volume extraordinairement grand, il y avait assez peu à en dire. Dès lors que son ADN mitochondrial la désigna comme dénisovienne, un jeune chercheur de mon département, Bence Viola, consacra toute son énergie à son étude anatomique. Sa morphologie était certes curieuse, mais il s’agissait d’une troisième molaire supérieure, une dent de sagesse dont la forme est assez souvent excentrique. Par la suite, les fouilleurs de la grotte de Denisova travaillant sous la direction d’Anatoli Derevianko et de Michael Shunkov identifièrent quelques autres vestiges très fragmentaires : une dent de lait fort usée, une autre molaire supérieure de grande taille ne montrant pas les traits habituels des dents de Néandertaliens ou d’Homo sapiens.

Aires de répartition des formes humaines dans l’ancien monde
Les aires de répartition vraisemblables des Dénisoviens, Néandertaliens et d’Homo sapiens, avant que cette dernière forme ne se répande dans tout l’Ancien Monde. Les Néandertaliens et Dénisoviens ont été en contact à plusieurs reprises dans la région de la grotte de Denisova, située à la marge de leurs territoires respectifs. Il y a 70 000 ans, H. sapiens sorti d’Afrique avait déjà atteint le Sud-Est asiatique.

Depuis, Bence Viola, maintenant à l’université de Toronto, a présenté un morceau de paroi crânienne découvert dans la strate 11, qui recèle les restes des derniers Dénisoviens, et Isabelle Crèvecœur, de l’université de Bordeaux, a analysé la morphologie des fragments réunis de la phalange fossile Denisova 3. Celle-ci ne montre pas l’élargissement caractéristique des phalanges néandertaliennes, mais une morphologie plus proche de celle des Homo sapiens. L’intérêt de ces découvertes réside surtout dans le fait qu’elles témoignent d’une longue occupation humaine de la grotte. L’agencement des niveaux archéologiques y a été souvent bouleversé par des conditions climatiques parfois extrêmes et les mélanges de couches sont fréquents. Cependant, la génétique comme les datations des sédiments indiquent que les Dénisoviens y ont vécu par intermittence pendant au moins une centaine de milliers d’années entre il y a 250 000 et 45 000 ans.

Hybridation

Un autre résultat important livré par l’analyse de l’ADN nucléaire dénisovien est que ses traces sont toujours présentes dans certaines populations actuelles. On n’en a pas trouvé dans les populations d’Afrique et d’Europe, et très peu dans les populations d’Asie continentale (de l’ordre de 0,2 %). Mais la contribution dénisovienne peut représenter 3 à 5 % du génome de certaines populations de Mélanésie et d’Australie. Les ancêtres des Papous et des Aborigènes australiens arrivés d’Afrique il y a plus de 50 000 ans, ont donc forcément dû rencontrer des Dénisoviens sur leur chemin. Et le plus probable est que cette rencontre a eu lieu dans le sud ou le sud-est de l’Asie, il y a environ 50 000 à 100 000 ans.

"La découverte de la mandibule de Xiahe : une histoire digne de « Tintin au Tibet »"

Cela démontrait que les Dénisoviens avaient eu une répartition très étendue, et que l’Altaï en représentait la marge plutôt que le centre. Cette position en zone frontière de la grotte de Denisova fut confirmée par la découverte par les fouilleurs russes de quelques restes néandertaliens dans le site. Au cours du dernier interglaciaire (entre 130 000 et 80 000 ans avant le présent), une réduction de la taille de la mer Caspienne, des températures hivernales plus clémentes et des conditions plus humides dans le centre de l’Asie ont permis aux Néandertaliens de s’étendre considérablement vers l’est et d’atteindre l’Altaï. Là, ils ont momentanément remplacé les Dénisoviens et se sont même hybridés avec eux. Pour preuve, apportée par l’équipe de Svante Pääbo en 2019 : un fragment d’os long vieux d’environ 90 000 ans trouvé dans le site, dernier reste d’une femme dont la mère était néandertalienne et le père dénisovien (même s’il devait aussi compter quelques lointains ancêtres néandertaliens).

Arbre phylogénétique des hommes fossiles
Trois formes humaines – H. sapiens, Néandertal et Denisova – se sont rencontrées en Eurasie pendant le Pléistocène supérieur (126 000 à 12 000 ans avant le présent). Néandertal a évolué surtout à l’ouest de l’Eurasie ; Denisova surtout à l’est et en Asie du sud-est, où il a fondé une population distincte de celle du nord. Ces deux formes humaines sont sorties de l’Homo heidelbergensis, lui-même sorti de l’Homo erectus ; H. sapiens est une espèce d’origine africaine récente.

Le contraste entre l’abondance d’informations génétiques et l’absence presque totale de données anatomiques sur les Dénisoviens était une situation totalement nouvelle dans le monde de la paléoanthropologie, une discipline historiquement construite sur une succession de trouvailles de fossiles spectaculaires depuis la première découverte d’un squelette d’homme de Néandertal en 1856. Mais, en réalité, une question s’est rapidement imposée aux paléoanthropologues : n’avions-nous pas déjà des Dénisoviens dans nos collections ?

Pour la période allant de leur divergence des Néandertaliens, il y a environ 400 000 ans, jusqu’à l’arrivée d’Homo sapiens dans le nord de l’Asie vers 45 000 ans, il existe de nombreux fossiles humains en Chine. Longtemps, les tenants – chinois, pour la plupart – d’une origine locale des peuples d’Extrême-Orient les ont considérés comme des intermédiaires crédibles entre les Homo erectus (un Homo sorti d’Afrique il y a quelque 2 millions d’années) et les Homo sapiens de la région. Avec l’effondrement progressif de cette hypothèse de continuité régionale au profit de la théorie d’une origine africaine de notre espèce, on ne savait plus trop quoi en faire. Dès les premiers travaux sur les Dénisoviens, Chris Stringer du Muséum d’histoire naturelle de Londres et moi-même avons proposé ces fossiles, parfois très complets comme de très probables Dénisoviens. Mais faute de preuve par l’ADN on en était resté là.

Un dénisovien en altitude

Rebondissement en juillet 2016 : pendant de courtes vacances, je trouvais dans mes courriers électroniques une série de photographies fort troublantes. Un court message d’une collègue chinoise, Dongju Zhang de l’université de Lanzhou, accompagnait les images d’une demi-mandibule fossile provenant du plateau tibétain. Ce courriel fut le point de départ d’une collaboration des plus passionnantes avec Dongju Zhang et son collègue Fahu Chen. La pièce était clairement non sapiens. Elle était très robuste, dépourvue de menton et portait des dents énormes.

L’histoire de sa découverte est digne des aventures de Tintin au Tibet. Recueillie dans les années 1980 par un moine bouddhiste dans une grotte sanctuaire non loin de la ville de Xiahe, elle a été remise au « sixième Gung-Thang Bouddha vivant » au lieu d’être réduite en poudre à des fins médicinales comme c’était habituellement le cas pour les ossements fossiles récoltés dans la grotte. Le dignitaire religieux conserva la pièce quelque temps avant qu’elle ne soit finalement remise à un géologue chinois de ses connaissances et conservée à l’université de Lanzhou. Son origine précise dans la grotte restait inconnue, mais heureusement l’os était encore inséré dans une gangue calcaire qu’il fut possible de dater grâce à la méthode de l’uranium-thorium. Les résultats donnèrent un âge de 160 000 ans. L’âge, la localisation géographique et les caractères morphologiques de ce fossile en faisaient un candidat idéal pour tester la présence des Dénisoviens en Chine.

La mandibule de Xiahe est le premier fossile dénisovien substantiel jamais identifié. Il s’agit en fait d’une demi-mandibule, que les chercheurs ont reconstituée dans son entièreté ci-dessus par symétrie.

La mandibule de Penghu, trouvée au fond de la mer de Chine, entre Taïwan et le continent, ressemble fortement à la mandibule dénisovienne de Xiahe. Elle est aussi très vraisemblablement dénisovienne.

Un des aspects extraordinaires de la découverte de Xiahe est que le karst de Baishiya où la pièce a été trouvée se situe à 3 300 mètres d’altitude. Jamais un homme fossile aussi ancien n’avait été mis au jour à une telle altitude. On pensait jusqu’alors que seuls des Homo sapiens avaient pu coloniser le plateau tibétain, et seulement il y a moins de 40 000 ans. Qiaomei Fu, une paléogénéticienne de l’institut de paléontologie des vertébrés et de paléoanthropologie de Pékin, a d’abord tenté d’extraire de l’ADN ancien de la mandibule de Xiahe. Malheureusement sans succès, de sorte que nous nous sommes tournés vers une technique d’identification encore en développement, fondée sur les protéines. Certaines protéines, comme le collagène, ont en effet une longévité beaucoup plus grande que l’ADN. Et les molécules constituant le collagène sont constituées par une solide chaîne d’acides aminés dont la séquence est codée le long de l’ADN nucléaire. Or nous avons réussi à extraire des protéines dégradées de notre fossile. En comparant leur structure avec celle codée dans l’ADN des Dénisoviens, un des membres de mon équipe, Frido Welker, a pu montrer en mai 2019 qu’elles leur étaient apparentées. Pour la première fois un Dénisovien était identifié à plus de 2 000 kilomètres de la grotte de Denisova.

Ce crâne trouvé dans les sédiments de la rivière Songhua, à Harbin, la capitale de la province du Sahaliyan Ula, dans le nord de la Chine, pourrait aussi être celui d’un Dénisovien. Ni Xijun, de l’Institut de paléontologie des vertébrés et de paléoanthropologie de l’Académie chinoise des sciences, y voit un Homo heidelbergensis. Mais que sont les Dénisoviens, sinon des H. heidelbergensis évolués en Asie ?

Cette découverte permit de résoudre un mystère entourant l’origine d’un allèle du gène EPAS1 répandu chez les habitants actuels du Tibet. La protéine qu’il code améliore le transport de l’oxygène dans l’organisme, et facilite ainsi la vie dans une atmosphère raréfiée en oxygène. Ce gène figurait dans la liste des quelques gènes hérités des Dénisoviens par des populations asiatiques vivant en haute altitude. Pourtant la grotte de Denisova se trouve à une élévation de seulement 700 mètres et point n’était besoin de posséder ce gène pour y vivre. Xiahe apportait la solution : c’est en fait beaucoup plus au sud, aux confins de l’Himalaya que la sélection de ce trait s’était opérée chez les Dénisoviens. Le nouveau fossile levait aussi une partie du voile sur la morphologie dénisovienne et surtout permettait un rapprochement avec d’autres fossiles chinois. Notre étude a notamment souligné la forte ressemblance entre le fossile de Xiahe et une demi-mandibule récoltée au fond de la mer de Chine, entre Taïwan et le continent, celle de Penghu, dont tout porte à croire désormais qu’elle appartenait à un autre Dénisovien. Les dimensions des deux fossiles sont très proches. Ces individus n’ont jamais développé de troisième molaire, à la différence de la très grande majorité des spécimens humains anciens ; et, surtout, tous deux présentent un caractère très particulier : une racine accessoire s’ajoutant à trois autres, dont deux fusionnées. Aujourd’hui, ce type d’enracinement d’une molaire est très rare en Europe, en Afrique, mais sa fréquence peut atteindre 40 % chez les Chinois et les Amérindiens (issus d’Asie du Nord). Ce pourrait être un caractère lui aussi hérité des Dénisoviens. Certains autres détails anatomiques de la denture de Xiahe se retrouvent sur les dents découvertes dans un autre site chinois, celui de Xujiayao situé dans le nord de la Chine, à l’ouest de Pékin. Son âge est assez discuté mais il semblerait daté d’entre 370 000 à 260 000 ans. D’autres fossiles plus complets me semblent également à rapprocher de ce groupe : ils présentent de fortes capacités crâniennes, et l’on a reconnu sur eux des traits évoquant les Néandertaliens, sans toutefois pouvoir les attribuer à ce groupe. Il s’agit notamment des fossiles de Lingjing, dans le comté de Xuchang (province du Henan), qui ont fait l’objet d’une publication en 2017. Il s’agit aussi, beaucoup plus au sud du fossile de Maba, un crâne découvert en 1958 près de la ville de Shaoguan (province du Guangdong). Il s’agit encore de celui de Harbin découvert vers 1933 dans les sédiments de la rivière Songhua près de la ville chinoise de Harbin. Des formes à grand cerveau partageant certains caractères avec les Néandertaliens : pour moi, il s’agit bien là de ce que l’on attend des Dénisoviens.

Les dénisoviens du sud

Aujourd’hui, de plus en plus de paléoanthropologues acceptent notre proposition d’attribuer aux Dénisoviens une bonne partie des hommes fossiles chinois. Mais qu’en est-il des peuplements anciens de régions situées plus au sud, celles où les ancêtres des Mélanésiens et des Aborigènes ont dû rencontrer des Dénisoviens ? Malheureusement, hormis quelques dents, sur la nature humaine desquelles on s’interroge même, le sud-est asiatique n’a guère livré de fossiles qui documenteraient l’évolution des Dénisoviens. Dès la mise en évidence d’ADN dénisovien dans des populations actuelles, on a toutefois remarqué qu’en Mélanésie et en Australie, de nombreuses variations distinguent l’ADN dénisovien des populations actuelles de celui extrait des fossiles de la grotte de Denisova. En fait, l’analyse des génomes actuels montre assez clairement que les Dénisoviens comprennent au moins deux branches principales. Ces deux branches se sont séparées depuis près de 350 000 ans, c’est-à-dire peu après la séparation de leur ancêtre commun avec la lignée néandertalienne. L’une des branches est celle des hommes de la grotte de Denisova et probablement d’une bonne partie des Dénisoviens chinois, la seconde, méridionale, est peu ou pas représentée pour l’instant dans le registre fossile. Chez des Japonais ou des Chinois actuels, on trouve des traces de ces deux sources d’ADN dénisovien, mais en très petite quantité : de l’ordre de 0,1 % chacune. Chez les Aborigènes australiens ou les Mélanésiens, par contre, c’est seulement l’ADN de la branche des « Dénisoviens du sud » qui est représentée, mais à un niveau nettement plus élevé : jusqu’à 4 %. Une des implications de cette longue évolution indépendante de ces deux branches est que, du point de vue morphologique, les Dénisoviens du nord et ceux du sud pourraient avoir été presque aussi différents les uns des autres qu’ils ne l’étaient des Néandertaliens. Les recherches actuelles s’orientent donc vers l’analyse des fossiles et des sites déjà connus en Chine, avec un accent tout particulier sur les techniques moléculaires : paléoprotéomique, recherche d’ADN ancien dans l’os, et dans les sédiments des sites. Mais elles redoublent aussi d’efforts sur le terrain, dans le sud et le sud-est de l’Asie, pour documenter ces Dénisoviens du sud, dont l’aspect demeure encore un complet mystère. La paléoanthropologie de l’Asie a encore beaucoup à nous apprendre.

Source : Pour la Science du 25/11/2019

mercredi 13 novembre 2019

Sommes-nous plus intelligents que les Hommes préhistoriques ?

On s’est longtemps représenté les Hommes préhistoriques comme des êtres frustes à l’intelligence très limitée. À raison ?

Rien ne permet de l'affirmer. On s'est longtemps représenté les hommes préhistoriques comme des êtres frustes à l'intelligence très limitée. Probablement à cause de l'"évolutionnisme culturel", idéologie – occidentale – selon laquelle plus on remonte dans le temps, plus l'image de l'Homme est mauvaise.

"Le cerveau des Hommes d’il y a 30.000 ans était de 15 à 30 % plus gros que celui des Hommes actuels"

Il est, bien sûr, très difficile de comparer les capacités cognitives des Hommes d'aujourd'hui avec celles de leurs ancêtres ayant vécu il y a des dizaines, voire des centaines de milliers d'années. "Les analyses de crânes fossilisés n'apportent aucune réponse, précise le paléoanthropologue Antoine Balzeau, du Muséum national d'histoire naturelle. Leurs différences anatomiques ne peuvent être corrélées à des données fonctionnelles. Ces crânes indiquent par ailleurs que le cerveau des Hommes d'il y a 30.000 ans était de 15 à 30 % plus gros que celui des Hommes actuels, celui des néandertaliens étant lui-même plus volumineux que celui de Sapiens. Mais la taille du cerveau n'est pas proportionnelle aux capacités cognitives d'un individu !"

"Une capacité de réflexion et d’abstraction poussée"

Celles-ci se reflètent toutefois dans les comportements, les savoir-faire. Ainsi, les découvertes réalisées depuis une trentaine d'années ont permis de dessiner un nouveau portrait des néandertaliens, longtemps considérés comme de sombres brutes. Ils disposaient en effet d'une panoplie d'outils à usages multiples, savaient faire et conserver le feu, usaient de colorants pour modifier l'apparence de leur peau. Surtout, ils enterraient leurs morts, parfois avec des offrandes. "Cette relation métaphysique avec la mort montre qu'ils possédaient une capacité de réflexion et d'abstraction poussée", souligne Antoine Balzeau.

Source : Sciences et Avenir du 10/11/2019

vendredi 8 novembre 2019

Un singe debout, il y a 11,6 millions d'années et en Europe

La découverte en Bavière d'os fossiles appartenant à une nouvelle espèce de grand singe du Miocène rebat les cartes de la locomotion. La bipédie existait déjà il y a 11,6 millions d'années et en Europe.

Danuvius Guggenmosi, un drôle de nom pour un drôle d'animal... Découvert dans la localité d'Hammerschmiede en Bavière, notamment par Madelaine Böhme, du département de géosciences de l'Université de Tübingen, Danuvius est une nouvelle espèce de grand singe.

Avec une poignée d'os fossiles, Mme Böhme et d'autres chercheurs allemands, canadiens et américains nous donnent à voir ce grand singe. Quatre individus au total (deux femelles, un mâle et un juvénile) dont il reste entre autre, des dents, un tibia, un fémur, des os du pieds, une rotule.

Le thorax de Danuvius était large, sa colonne vertébrales comme ses bras longs. Quant à sa posture, il apparaît que cette bête était bipède. Datée de 11,62 millions d'années, Danuvius rebat les cartes de la bipédie qu'on croyait avoir émergée en Afrique et au mieux il y a 7 millions d'années.

À cette époque du Miocène moyen, l'Europe était bien plus chaude qu'aujourd'hui et la végétation tropicale. Les espèces de grands singes nombreuses dont celle-ci. Ce qui fait l’intérêt de la découverte publiée dans la revue Nature, c'est l'étude de la locomotion.

En effet, il apparaît, avec l'analyse du squelette, que Danuvius se tenait debout et marchait sur la plante des pieds. Pas sur le sol mais sur les branches d'arbres. C'est une forme de bipédie. "Clairement, on a un grand singe bipède arboricole. Quand vous avez une certaine stature et celui-ci faisait de 14 à 30 kilos, la meilleure stratégie pour se déplacer dans un contexte compliqué comme un couvert forestier, c'est de se redresser et de se maintenir grâce aux branches en surplomb et de se maintenir en bipédie" explique Guillaume Daver, paléoanthropologue et maître de conférence à l'Université de Poitiers.

Voilà qui alimente la thèse de plusieurs formes de bipédies. Après avoir longtemps défendu l'idée que c'est le passage d'un paysage de forêt à la savane qui avait conduit les australopithèques à se redresser (vers 4 millions d'années), puis que des terrains escarpés auraient pu provoquer cette évolution, Danuvius montre que des grands singes bien avant ce que l'on pensait avaient adopté la marche.

À quoi ressemblait-elle ? "Très difficile à dire" ajoute Guillaume Daver. Le squelette ne fait pas tout. Les muscles, les tendons, les chairs jouent un rôle. Proche de cette des orang-outangs actuels ? De celle d'Homo sapiens ?

Comme les grands singes ont disparus d'Europe il y a 8 millions d'années, ce grand singe n'est pas notre ancêtre marcheur. Celui là reste encore à trouver.

Source : France Inter du 07/11/2019

Le vrai du faux

jeudi 7 novembre 2019

Des singes déjà bipèdes il y a plus de 11 millions d'années

Une espèce inconnue de grand singe bipède qui vivait il y a 11,62 millions d’années a été découverte en Allemagne. C’est la plus vieille preuve de bipédie jamais découverte chez un primate

C’est un drôle de singe qui se promenait dans les forêts d’Allemagne, il y a 11,62 millions d’années. Le représentant d’une espèce inconnue, mis au jour sur le site de Hammerschmiede (Allemagne) et baptisée Danuvius guggenmosi. A l’instar des hominines, les ancêtres des hommes et leurs proches cousins qui sont apparus au moins 4 millions d’années plus tard, il marchait sur ses deux pattes arrière. Une découverte inédite pour une période aussi lointaine effectuée par Madelaine Böhme de l’Université de Tübingen (Allemagne) et publiée dans la revue Nature.

Ce sont les restes d’au moins quatre individus qui ont permis à la chercheuse allemande et son équipe de conclure à la découverte de cette nouvelle espèce de grands singes. Il y a 11 millions d’années, l’Europe n’avait pas grand-chose à voir avec ce que nous connaissons. La faune y était particulièrement riche. Les animaux évoluaient globalement dans un environnement tropical. Sur le site de Hammerschmiede, de nombreuses autres espèces de vertébrés ont été mises au jour. Il n’y a donc rien de très surprenant d’imaginer un singe se promener dans ces contrées. En revanche, le mode de locomotion proposé par Madelaine Böhme et son équipe a de quoi surprendre. « En fait, ces conclusions confirment des hypothèses qui faisaient débat dans la discipline, explique Gilles Berillon paléoanthropologue au Muséum national d’Histoire naturelle. La bipédie, un des modes posturaux parmi de multiples disponibles dans leur répertoire, a très bien pu être utilisée chez certains grands singes dans des contextes différents et de manière diversifiée. Ici, la forme du tibia par exemple laisse peu de doute sur sa bipédie : il est vertical et perpendiculaire aux pieds. Pareil pour les hanches qui indiquent clairement la manière dont s’emboîtaient les fémurs " sous " le pelvis. »

"La bipédie est donc un phénomène bien plus divers qu’on a pu le penser."

« Les plus vieux hominines que l’on connaisse datent d’environ 7 millions d’années et ont été découverts en Afrique de l’Est et centrale, ajoute Guillaume Daver paléoanthropologue à l’université de Poitiers. L’environnement d’alors en Europe connaissait une période de mutation où des forêts tropicales laissent place à des paysages plus ouverts. » On a longtemps pensé que c’est ce changement climatique qui avait poussé les ancêtres des hommes vers la bipédie en Afrique. Or Danuvius guggenmosi vivait, lui, dans un environnement boisé, dans des forêts qui devaient ressembler aux forêts tropicales. « Danuvius guggenmosi qui devait peser entre 17 et 31 kg marchait donc sur deux pattes mais se suspendait aussi aux arbres, continue Guillaume Daver. Pour se déplacer, il alternait sans doute ces deux modes de locomotion. » « On assimile la bipédie au fait de se redresser ; en fait ce mode, qui existe chez les grands primates a pu être davantage utilisé au dépens d’autres comme la quadrupédie ; ce n’est donc pas littéralement un redressement, ajoute Gilles Berillon. C’est une caractéristique qui a pu exister chez d’autres grands singes du Miocène, comme les oréopithèques qui ont vécu un peu plus tard, il y a 8 millions d’années. De nos jours, on constate que d’autres espèces de singes peuvent marcher sur deux jambes, bien qu’on n’en trouve pas les marqueurs habituels sur leur squelette. La bipédie est donc un phénomène bien plus divers qu’on a pu le penser. »

Les grands singes ont fini par disparaître d’Europe il y a 8 millions d’années. Si cette découverte permet de confirmer l’hypothèse d’une bipédie précoce et diversifiée, elle alimente aussi un autre débat entre spécialistes. Les grands singes bipèdes, ancêtres des premiers hommes, sont-ils les descendants de ces singes européens ? « Il y a deux solutions, explique Guillaume Daver. L’Europe a connu un bouleversement climatique qui a profondément modifié certains environnements. Ces primates ont donc très bien pu tout simplement disparaître, sans donner de descendance. Mais rien n’indique non plus, que ces singes n’ont pas suivi cette rétractation du couvert forestier vers l’Afrique. » Les forêts tropicales n’ont pas disparu subitement d’Europe. Leur superficie s’est rétrécie, leurs habitants, plutôt que de s’adapter à de nouveaux environnements, ont pu suivre ce rétrécissement qui, au fil des millénaires et des générations, les aurait confinés en Afrique. Une chose est certaine, quand Homo erectus, le plus vieux représentant du genre Homo connu en Europe, est arrivé d’Afrique il y a plus de deux millions d’années, il n’a croisé sur sa route aucun autre grand singe bipède.

Source : La Recherche du 06/11/2019

lundi 4 novembre 2019

Non, l'Homme de Cro-Magnon ne vivait pas dans des cavernes !

L'idée reçue selon laquelle l'Homme de Cro-Magnon vivait dans des cavernes est fausse.

Non, non et non ! Les Hommes du paléolithique s'installaient parfois dans la zone éclairée par le Soleil à l'entrée de grottes ou sous des surplombs rocheux, mais le plus souvent, ils construisaient des campements.

Des campements longtemps ignorés

Des installations en plein air difficiles à repérer par les archéologues, et par conséquent longtemps ignorées. À Villerest (Loire), sur le site de la Vigne Brun, aujourd'hui ennoyé, on a mis au jour un ensemble de huttes circulaires vieux de 23.000 ans. Le sol de ces cabanes, creusé en cuvette, était entouré d'un bourrelet de pierres, la toiture faite de peaux et soutenue par des piquets ou un poteau central. Quant aux grottes ornées comme Chauvet, Pech Merle ou Lascaux, elles étaient humides, sombres, mal aérées, peu accessibles... et donc inhabitables.

Source : Sciences et Avenir du 03/11/2019

vendredi 1 novembre 2019

Le Botswana, un nouveau berceau de l’humanité très contesté

Dans la dernière livraison de «Nature», des chercheurs avancent avoir localisé la «patrie» des premiers hommes dans le pan de Makgadikgadi, en Afrique australe, grâce à l’étude de l’ADN des habitants de cette région. Leurs conclusions sont toutefois discutées.

Le berceau de l’humanité est incontestablement – du moins sans preuve du contraire – africain. Il y a entre 315 000 et 200 000 ans, Homo sapiens, à savoir l’homme moderne, est en effet apparu à divers endroits du continent : au Maroc, où les plus vieux restes humains connus à ce jour ont été exhumés (des dents et des os crâniens) ces dernières années, en Afrique du Sud, où l’on a retrouvé un crâne préhistorique de 260 000 ans, et en Ethiopie, où les fossiles d’Omo Kibish ont longtemps plaidé pour une origine est-africaine de notre espèce. Ces découvertes paléoanthropologiques majeures ont alors permis d’appuyer la théorie la plus couramment admise aujourd’hui, «out of Africa», à savoir la sortie d’Afrique de l’homme moderne il y a environ 180 000 ans à la conquête du monde.

Pourtant, l’histoire de nos origines sur le continent même est très loin d’avoir été reconstituée, et en particulier l’émergence de notre espèce. A ce propos, deux hypothèses cohabitent et sont débattues : nos premiers ancêtres sont-il nés dans un «jardin d’Eden» est ou sud-africain avant de migrer et de coloniser peu à peu le reste du continent ? Ou alors, plusieurs groupes humains ont-ils émergé en plusieurs points d’Afrique au Pléistocène moyen, avant de co-évoluer au gré de leurs rencontres et de leurs métissages ? Cette dernière piste, que l’on dit «multirégionale» en raison de la diversité morphologique des tout premiers Homo sapiens, a d’ailleurs de nos jours les faveurs de la plupart des paléoanthropologues (1). A moins d’un pavé dans la mare, comme cette étude publiée lundi dans Nature, affirmant avoir identifié la patrie originelle de l’«homme anatomiquement moderne», en Afrique australe, dans le nord de l’actuel Botswana.

Que disent en substance ses auteurs, emmenés par la généticienne Vanessa Hayes de l’université de Sidney ? Qu’au sud du Zambèze, il y a 200 000 ans, le désert de sel du pan de Makgadikgadi, les restes d’un très vieux lac dans le bassin du Kalahari, aurait été le berceau de notre espèce – il s’agissait alors d’une région marécageuse, verdoyante et fertile. A la faveur de conditions climatiques nouvelles, et de «corridors verts», 70 000 ans plus tard, ses occupants, nos ancêtres donc, auraient ensuite migré vers le nord-ouest, puis le sud-est jusqu’à sortir d’Afrique. Et toute cette histoire, disent-ils, on peut la raconter grâce à l’analyse génétique, notamment de l’ADN mitochondrial, en retraçant la généalogie des lignées maternelles d’habitants actuels, les Khoïsan (un peu plus de 1 000 personnes), de cette région peu étudiée d’Afrique australe et porteurs du très vieux marqueur «L0».

Insuffisances méthodologiques

Suffisant méthodologiquement parlant ? Depuis la publication de l’étude en début de semaine, c’est de fait sur ce point très précis que se cristallisent les très nombreuses critiques des généticiens, paléoanthropologues et archéologues du monde entier, à l’instar de Jean-Jacques Hublin, Christopher Brian Stringer ou Eleanor Scerri. Si certains d’entre eux reconnaissent l’intérêt pour notre «connaissance de la diversité génétique humaine» des résultats avancés par Vanessa Hayes, notamment dans cette région du sud de l’Afrique, la plupart s’étonnent néanmoins de conclusions qui ne prennent pas du tout en compte les travaux les plus récents, comme les découvertes de vieux os ou d’outils anciens antérieurs. «Ils ignorent les sites archéologiques et les fossiles, soulève par exemple le paléoanthropologue Aurélien Mounier, spécialiste de l’histoire évolutive du genre Homo. Même si coupler leur analyse génétique avec une modélisation paléoenvironnementale précise est une bonne chose. De manière générale, et comme à chaque nouvelle découverte en paléoanthropologie, il faut savoir rester prudent quant à la portée réelle de ces résultats.»

Un avis partagé par le paléoarchéologue Francesco d’Errico, de l’université de Bordeaux. «Ils disent apporter des preuves archéologiques, déplore le scientifique du CNRS. Mais s’ils voulaient effectivement utiliser l’archéologie pour étayer leur scénario, ils devraient se demander si les présumées migrations ont laissé des traces archéologiques sur les deux possibles voies migratoires qu’ils proposent, ce qu’ils ne font pas.» «Il y a peu de remise en contexte : l’article compare très peu ses données avec celles d’autres études déjà publiées et incluant des populations d’autres régions voisines de celle étudiée, souligne quant à lui le généticien des populations humaines Paul Verdu, chercheur au CNRS rattaché au Musée de l’homme. Il est donc difficile de savoir si l’histoire ici racontée ne changerait pas radicalement si on prenait en compte l’histoire mitochondriale des populations congolaises, mozambicaines, angolaises, kenyanes, etc.»

Autre critique, et pas des moindres : le choix de Vanessa Hayes et ses acolytes de se focaliser uniquement sur l’ADN mitochondrial. Certes, cela à l’avantage de la facilité car cela permet de remonter facilement un lignage, mais ce n’est qu’une toute petite partie du génome des humains, donc forcément partiel en l’absence d’ADN ancien par ailleurs. «Pour faire simple, une mère transmet son ADN mitochondrial à tous ses descendants, et l’a reçu de sa mère, explique encore le généticien Paul Verdu. Donc vous avez quatre arrière-grands-mères biologiques qui ont donné naissance à vos grands-parents, etc. Vous ne portez que l’ADN mitochondrial d’une seule de ces quatre arrière-grands-mères. En regardant l’ADN mitochondrial seulement, on n’étudie qu’une partie de votre histoire génétique. Il reste donc encore beaucoup à étudier sur le chromosome Y [qui serait apparu chez les premiers sapiens il y a plus de 300 000 ans au Cameroun, ndlr] et l’ADN des autosomes [les chromosomes autres que X et Y], pour effectivement pouvoir parler de l’histoire évolutive et génétique de ces populations dans leur ensemble.» Et d’ajouter : «Penser, a priori, que les populations échantillonnées sont les descendants génétiques directs des populations présentes au même endroit il y a 100 000 à 200 000 ans est un peu… ambitieux lorsqu’il s’agit d’Homo sapiens, connu pour être un très grand voyageur à toutes les époques.» Et pour l’instant, un migrant à la patrie originelle contestée.

Source : Libération du 31/10/2019