samedi 31 octobre 2020

ADN de Denisovan dans le génome des premiers Asiatiques de l'Est

Les chercheurs ont analysé le génome du plus ancien fossile humain découvert en Mongolie à ce jour et montrent que la femme de 34000 ans a hérité d'environ 25% de son ADN d'Eurasie occidentale, démontrant que les gens se sont déplacés à travers le continent eurasien peu de temps après installés par les ancêtres des populations actuelles. Cet individu et un individu chinois de 40000 ans portaient également de l'ADN de Denisovans, une forme éteinte d'hominidés qui habitait l'Asie avant l'arrivée des humains modernes.

En 2006, des mineurs ont découvert une calotte d'hominidés aux caractéristiques morphologiques particulières dans la vallée de Salkhit, dans le comté de Norovlin, dans l'est de la Mongolie. On l'appelait initialement Mongolanthropus et on pensait qu'il s'agissait d'un Néandertalien ou même d'un Homo erectus. Les restes de l'individu "Salkhit" représentent le seul fossile d' hominidés du Pléistocène trouvé dans le pays.

L'ADN ancien extrait de la calotte crânienne montre qu'il appartenait à une femme humaine moderne qui a vécu il y a 34000 ans et était plus liée aux Asiatiques qu'aux Européens. Des comparaisons avec le seul autre individu originaire d'Asie de l'Est étudié génétiquement à ce jour, un mâle de 40 000 ans de la grotte de Tianyuan à l'extérieur de Pékin (Chine), montrent que les deux individus sont liés l'un à l'autre. Cependant, ils diffèrent dans la mesure où un quart de l'ascendance de l'individu Salkhit provient des Eurasiens occidentaux, probablement par mélange avec les anciens Sibériens.

Migration et interaction

«C'est une preuve directe que les communautés humaines modernes en Asie de l'Est étaient déjà assez cosmopolites il y a 34 000 ans», déclare Diyendo Massilani, auteur principal de l'étude et chercheur à l'Institut Max-Planck d'anthropologie évolutive. "Ce spécimen rare montre que la migration et les interactions entre les populations à travers l'Eurasie se sont produites fréquemment il y a déjà environ 35 000 ans."

Les chercheurs ont utilisé une nouvelle méthode développée à l'Institut Max-Planck d'anthropologie évolutive pour trouver des segments d'ADN d'hominines éteintes dans les génomes de Salkhit et de Tianyuan. Ils ont découvert que les deux génomes contiennent non seulement de l'ADN de Néandertal, mais aussi de l'ADN de Denisovans, un parent asiatique insaisissable de Néandertal. "Il est fascinant de voir que les ancêtres des humains les plus anciens d'Asie de l'Est auprès desquels nous avons pu obtenir des données génétiques s'étaient déjà mêlés aux Denisovans, une forme éteinte d'hominidés qui a contribué à l'ascendance des populations actuelles d'Asie et d'Océanie. », déclare Byambaa Gunchinsuren, chercheur à l'Institut d'archéologie de l'Académie mongole des sciences. "C'est une preuve directe que les Denisoviens et les humains modernes se sont rencontrés et mélangés il y a plus de 40 000 ans."

« Il est intéressant de noter que les fragments d'ADN de Denisovan dans ces très anciens Asiatiques de l'Est chevauchent des fragments d'ADN de Denisovan dans les génomes des populations actuelles d'Asie de l'Est, mais pas avec des fragments d'ADN de Denisovan chez les Océaniens. Cela soutient un modèle de multiples événements de mélange indépendants entre les Denisoviens et les humains modernes », dit Massilani.

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mardi 20 octobre 2020

vendredi 9 octobre 2020

Controverse : l’énigmatique fémur de Toumaï bientôt publié

Après 20 ans de controverse et de polémiques, le fémur de Toumaï, 7 millions d’années, est enfin en cours de publication. Il prouverait la bipédie de l'hominidé, si toutefois la communauté scientifique valide sa pré-étude, disponible en ligne mais toujours en cours d’examen et objet de critiques. Explications. 


 

Une étude en cours de validation attesterait la bipédie de Toumaï, 7 millions d’années, considéré par ses découvreurs comme notre ancêtre, par d’autres comme un paléo-gorille. Mais le suspense demeure : l’article mis en ligne en pré-print (lire l'encadré), est toujours en cours de révision et n’a donc pas encore été validé par des pairs scientifiques. C’est un peu comme si on avait posté sur Internet un épisode alléchant mais inachevé de Game of Thrones, sans qu’il ait été approuvé par les producteurs, ni finalisé par le réalisateur. Et on parle ici d’un épisode capital, de ceux qui clôturent une saison, voire mettent fin en beauté à toute une série !

La fin d'une controverse scientifique ?

“Cet article sur le fémur de Toumaï est emblématique de l’impératif de transparence en science”, explique à Sciences et Avenir  l'un de ses premiers auteurs, Franck Guy, de l’université de Poitiers. Il est aussi révélateur de la façon dont la science se construit aujourd’hui à l’ère 2.0. (lire l'encadré). Accessible à tous, posté discrètement en septembre 2020 sur le site Research Square, il a été signalé le 2 octobre dernier aux journalistes par un tweet du paléanthropologue Jean-Jacques Hublin, du Collège de France et notre confrère suisse Heidi News .L’article était attendu avec impatience depuis des années. “Il est important, car il pourrait mettre fin à la fois à une controverse scientifique et à de longues polémiques”, explique ce dernier.

Le squelette des membres de Toumaï (Sahelanthropus) indique une forme de bipédie combinée à la persistance de déplacements dans les arbres, il y a 7 millions d’années, peu de temps après la séparation de la lignée des Hominines de celle des chimpanzés
    — Jean-Jacques Hublin (@jjhublin) October 2, 2020

Le pré-print, Kesaco ? Le pré-article sur le fémur de Toumaï est à l'étude dans une revue de Nature Research, qui décline de nombreux titres, à la réputation prestigieuse. Les pré-impressions sont des rapports préliminaires qui n'ont pas fait l'objet d'un examen par les pairs. Ils ne doivent pas être considérés comme concluants, utilisés pour informer la pratique clinique ou référencés par les médias comme des informations validées. Les revues de Nature se sont associées il y a quelques années au site d'open source (source ouverte) Research Square pour offrir en relecture un service de dépôt d'articles en pré-impression qu'ils pourraient ensuite choisir de publier ou non. Avec l’avènement d'Internet, la vénérable maison d’édition britannique a été bousculée par l’envie croissante de scientifiques de publier leurs articles en open source à la disposition de toute leur communauté. Les physiciens ont été les premiers, dès avant les années 2000, à soumettre gracieusement des articles en ligne, aux critiques de leurs confrères et consœurs, hors du processus de relecture parfois opaque, lent, frustrant des revues papier par ailleurs très onéreuses. Les paléontologues ont fondé à leur tour PCIPaleo (Peer community in Paleo) en 2016 dans un souci de transparence. Mais les articles de paléoanthropologie, qui traitent des origines humaines, y sont rarissimes. Et un article important, comme celui sur le fémur de Toumaï, peut prétendre à une publication finale dans une revue de rang A, les plus réputées.

La controverse dure depuis 20 ans, depuis la découverte même, au Tchad, des restes de Toumaï, alias Sahelanthropus tchadensis publiés dans Nature en 2001. Car alors — et jusqu’à présent —, seul le crâne de Toumaï avait été décrit, un crâne doté d’un trou à la base — le foramen magnum —, où vient s’attacher la colonne vertébrale et dont l’orientation, selon ses découvreurs, dont le professeur Michel Brunet, alors à l’Université de Poitiers, atteste qu’il était bipède. Or, la bipédie est un critère essentiel pour qualifier l'appartenance d'un fossile à la famille pré-humaine. Ce qui faisait de Toumaï, vieux de 7 millions d’années,  “le nouveau doyen du rameau humain”.  L’argument n’avait pas convaincu notamment la spécialiste des singes du miocène, Brigitte Senut, du Muséum national d’histoire naturelle de Paris (MNHN), découvreuse d’Orrorin tugenensis (un bipède de 6 millions d’années exhumé au Kenya en 2000), qui voit plutôt en Toumaï, un (superbe) “proto-gorille”. Faute de fossiles post-crâniens — du type bassin, jambe ou pied —, chacun campait sur ses positions.

Une pièce essentielle du puzzle dormait dans un tiroir

C'est ainsi que la polémique naît un peu plus tard. Une étudiante, Aude Bergeret et son enseignant l'anthropologue Roberto Marchielli, travaillant tous deux dans le même laboratoire que Michel Brunet, identifient en 2004, parmi les restes découverts en 2001, un morceau de fémur appartenant à un primate. Mais l’os n’est pas décrit et publié. Et l’existence de ce morceau de choix, qui permet de déterminer si son propriétaire se dressait ou non sur ses deux jambes, est tenue quasi secrète pendant de longues années. De premières photos sont publiées par le géographe Alain Beauvillain, en conflit avec Michel Brunet qui l'a exclu de la mission franco-tchadienne, et le mensuel La Recherche [qui a fusionné avec Sciences et Avenir cette année NDLR] évoque l’existence du fémur en juillet 2009. En 2017, Roberto Marchielli, qui a rejoint le MNHN, évente le secret de polichinelle dans un colloque du CNRS, Et s’interroge : “Pourquoi cet os n’a pas été publié au cours de ces 15,5 dernières années ? ”

Face aux interrogations croissantes, Michel Brunet promettait le 25 janvier 2018 — en exclusivité à Sciences et Avenir — de  publier l’étude du fémur dans les meilleurs délais. “Je dirige et coordonne l’étude anatomique et phylogénétique en cours, détaillait alors le professeur émérite du Collège de France. J’ai déjà rencontré les collègues d’Amérique du Nord qui ont mis le matériel original ou des moulages de fossiles de différents primates à ma disposition pour une comparaison à Harvard, Tempe, Berkeley, Kent State University, etc.” Pourtant, c’est simplement une équipe poitevine et tchadienne, menée par le paléontologue Franck Guy qui signe l’article. Sans les laboratoires anglo-saxons que Michel Brunet disait avoir mis à contribution. Et sans lui. Pour le moment. Même s’il est crédité dans les remerciements. Sollicité à nouveau par Sciences et Avenir, Michel Brunet n’a pas répondu à nos questions.

L'analyse montre que la créature serait bien un hominidé bipède mais aussi arboricole

Que dit l’étude en question, que Franck Guy a refusé de commenter “avant la fin du processus de révision”, signalant simplement que son équipe répondait actuellement “aux critiques et questions de trois relecteurs scientifiques anonymes” ? Les ossements proviendraient d’un individu appartenant à la même espèce que Toumaï, même si on ne peut pas garantir qu’il s’agisse d’une partie de son corps. La créature serait bien un hominidé bipède, après analyse d’un fémur (os de la jambe), mais pas un bipède exclusif, puisque que deux cubitus (os du bras) montrent qu’elle était encore arboricole, ce qui n’a rien d’étonnant pour l’époque. Des millions d’années plus tard, les australopithèques marchaient et grimpaient toujours aux arbres.

Le fémur est malheureusement fragmentaire, dépourvu de ses extrémités, dont le col qui aurait pu montrer comment il s’emboîtait dans la hanche. Mais l’aplatissement de l’os dans sa partie supérieure suggère qu’il était allongé. Une “tubérosité” , ainsi qu'une ligne âpre à l'arrière suggère même l’insertion de muscles importants.  Les parois épaisses du fémur en certains points spécifiques seraient conforme aux contraintes mécaniques qu'impose la bipédie.

“Cet article n'est qu'un préprint et sa version finale sera probablement différente suite aux retours des relecteurs”, prévient Franck Guy. On a hâte, mais le processus pourrait prendre encore des mois...“Il faut laisser le temps à la science de se faire”, rétorque à Sciences et Avenir Brigitte Sénut, qui n'a pas encore lu l'article. “Moi aussi j'ai des ossements que n'ai pas encore eu le temps de publier !” avance-t-elle... “Dans 20 ans, tout le monde se fichera de savoir combien d'années il a fallu pour publier cet os”, ajoute en réponses à nos questions Jean-Jacques Hublin, qui, lui, a épluché l'étude et la juge “dotée d'arguments raisonnables. Ce qui importe, ce sont les résultats, validés.”


Source : Science et Avenir du 07/10/2020

jeudi 8 octobre 2020

Des traces de pas d’Homo sapiens de 120 000 ans découvertes en Arabie saoudite

Des empreintes de pieds laissées dans la boue d’un ancien lac illustrent le peuplement par notre espèce de la péninsule Arabique pendant l’avant-dernier interglaciaire.

La péninsule Arabique abrite les déserts parmi les plus secs du monde. Toutefois, les incursions des moussons africaines ou indiennes dans le sud ou l’extension des précipitations méditerranéennes dans le nord ont à plusieurs reprises transformé la péninsule en une contrée de lacs et de savanes, fréquentée par la même faune qu’en Afrique. Et Homo sapiens en faisait partie, comme en témoignent des traces de pas datées par l’équipe de Mathew Stewart, de l’institut Max-Planck d’écologie chimique, à Iéna, en Allemagne.

Les chercheurs ont découvert 376 empreintes animales dans la boue d’un ancien lac situé au lieu-dit d’Alathar, dans le Nefoud, un désert du nord de la péninsule Arabique. Ces empreintes illustrent un phénomène banal encore en cours dans la savane africaine : le rassemblement de la grande faune autour des points d’eau pendant la saison sèche. Des éléphants – d’une si grande taille que les chercheurs envisagent une espèce inconnue –, de petits équidés (des ânes sauvages ?), un buffle géant et d’autres bovidés, des oryx et des gazelles ont foulé à Alathar la boue d’un lac en voie d’assèchement. Une telle concentration d’herbivores est une aubaine pour les prédateurs, qui sont également nombreux à avoir laissé des traces. Et parmi elles des hommes ont laissé sept traces de pas bien distinctes.

Ces traces de pieds semblent avoir été laissées par deux ou trois individus se dirigeant ensemble vers le sud. Les chercheurs les ont datées par luminescence stimulée optiquement, une technique de datation exploitant la thermoluminescence pour estimer la durée depuis laquelle un minéral – ici choisi dans les sédiments entourant les empreintes – n’a plus été exposé au jour. La fourchette d’âges de 112 000 à 12 000 ans avant le présent (à 10 000 ans près) implique que ces traces de pieds datent du stade isotopique marin 5 (MIS 5, 130 000 à 71 000 ans), un épisode interglaciaire qui fut en moyenne bien plus humide qu’aujourd’hui.

Quelle espèce humaine a laissé ces empreintes ? D’après les auteurs, il ne peut s’agir que d’Homo sapiens, tant les indices de l’arrivée de notre espèce en Arabie depuis l’Afrique de l’Est pendant le stade isotopique marin 5 sont nombreux. Ainsi, en 2011, l’équipe de Hans-Peter Uerpmann, de l’université de Tübingen, a daté à – 125 000 ans des bifaces découverts dans la corne de la péninsule Arabique (aux Émirats arabes unis), taillés selon une technique issue d’Afrique.

En 2013, Rémy Crassard, du CNRS, a de son côté, avec un collègue, étudié une dizaine de sites dans la région d’Al-Kharj, en plein centre de la péninsule, et mis en évidence la présence d’assemblages lithiques relevant du débitage Levallois nubien, une technique de production d’éclats tranchants présente en Afrique de l’Est pendant le Paléolithique moyen africain (400 000-50 000 ans).

En 2018, une équipe dirigée par Michael Petraglia, de l’institut Max-Planck pour l’histoire humaine, à Iéna, a mis en évidence sur le site d’Al-Buhayrah, dans le sud de l’Arabie saoudite, des assemblages lithiques datés d’entre – 100 000 et – 80 000 ans présentant des affinités avec ceux de l’Afrique de l’Est. Ces sites situés dans le nord, le sud et l’est de la péninsule Arabique suggèrent qu’une population sapiens originaire d’Afrique et peut-être aussi du Levant peuplait cette région durant le stade isotopique marin 5.

Le même phénomène a pu se produire pendant le stade isotopique marin 7 (MIS 7, 243 000 à 191 000 ans), une autre période interglaciaire humide, comme d’autres études récentes à Al-Kharj l’ont révélé. Pendant la période glaciaire du MIS 6, qui les sépare, le niveau de l’océan était plus de 50 mètres plus bas, ce qui signifie que des groupes d’Homo sapiens ont pu franchir le golfe Persique et passer en Asie pour fuir l’aridité de l’Arabie. La péninsule Arabique a encore beaucoup à nous apprendre sur quand et comment les humains ont quitté l’Afrique pour conquérir l’Eurasie.

Source : Pour la Science du 07/10/2020