Une simulation statistique de la diversité génétique humaine actuelle conforte le scénario d’une expansion en Afrique puis hors du continent d’une espèce Homo sapiens aux origines multiples.
En 2018, une brochette de paléoanthropologues insignes introduisait le paradigme multirégional de l’évolution de notre espèce en Afrique. Emmenés par Eleanor Scerri, de l’institut Max-Planck de science de l’histoire humaine à Iéna, en Allemagne, ces chercheurs rejetaient l’idée alors dominante qu’Homo sapiens aurait émergé il y a quelque 200 000 ans d’une population unique vivant dans une seule région africaine – l’Afrique de l’est. Selon eux, notre espèce s’est plutôt diversifiée depuis un demi-million d’années au sein d’un réseau d’habitats répartis à travers toute l’Afrique et comprenant même le Proche-Orient. Or voilà qu’après avoir mesuré et simulé l’évolution qui a produit la diversité génétique de la population actuelle, l’équipe de chercheurs d’Aaron Ragsdale, de l’université de Wisconsin-Madison, leur donne raison !
L’objectif des chercheurs était de discriminer entre une large palette de simulations de l’évolution génétique de la population sapiens en comparant leurs prédictions à la biodiversité génétique actuelle. Pour ce faire, ils ont engendré à l’ordinateur des séries de simulations de l’évolution de la biodiversité génétique africaine et eurasienne traduisant quatre arbres évolutifs possibles : sortie d’Afrique d’une population africaine sapiens basale non structurée (modèle Out of Africa), sortie d’Afrique d’une population sapiens basale influencée par des échanges avec des populations régionales persistantes, sortie d’Afrique d’une population sapiens basale influencée par ses échanges avec des groupes d’humains archaïques, sorties d’Afrique d’une population sapiens structurée par de longs échanges entre les populations régionales africaines (modèle multirégional). Tous les arbres supposent une divergence entre les populations africaines actuelles il y a quelque 120 000 ans, puis des échanges entre régions réduits, ou au contraire intenses et soutenus dans le cas des simulations multirégionales. Pour tenir compte de la contribution génétique eurasienne, l’Europe est par convention considérée comme une région africaine de plus. Dans les quatre arbres évolutifs envisagés, un métissage avec les Néandertaliens hors d’Afrique est pris en compte.
Les simulations de l’évolution de la biodiversité sapiens réalisées reproduisent quatre types d’arbres évolutifs de l’espèce H. sapiens déjà envisagés. En haut à gauche, le premier traduit la sortie d’Afrique de la population d’une région de l’Afrique (Afrique de l’Est) à laquelle ont contribué de façon lointaine celles des autres régions (les chercheurs ont considéré que l’Europe fait en quelque sorte partie du réseau des habitats sapiens africains ; c’est là une convention de travail). Le deuxième, en haut à droite, traduit le même phénomène, mais avec la contribution tardive de populations d’autres régions africaines. Le troisième, en bas à gauche, traduit la même chose, mais compte tenu d’un métissage avec un groupe humain archaïque. Finalement, la quatrième, en bas à droite, traduit la sortie d’Afrique d’une population à laquelle toutes les régions du continent ont contribué.
Pour tester ces arbres, les chercheurs devaient d’abord fixer un certain nombre des paramètres décrivant les arbres évolutifs, tels la date de divergence entre Africains de l’Ouest et de l’Est (60 000 ans), la date de divergence entre Africains et Eurasiens (50 000 ans) ou encore le taux de mélange génétique entre Eurasiens et Néandertaliens (1,5 % il y a 50 000 ans), etc. Ils ont ensuite établi les fréquences d’apparition dans un échantillon de 290 génomes africains et eurasiens de certains polymorphismes – des structures locales de l’ADN – facilement identifiables même dans les séquençages de faible qualité. Ils ont alors ajusté les paramètres des simulations numériques de la succession des générations d’H. sapiens pendant de longues périodes (traduisant les arbres évolutifs : croissance, scissions, migrations et métissages de populations), jusqu’à ce que les fréquences d’apparition prédites s’approchent le plus possible des fréquences calculées à partir des échantillons génomiques.
Les résultats des chercheurs confirment et renforcent l’impression déjà donnée par d’autres recherches que la structure de la population actuelle ne date pas de plus de 150 000 ans. La structure génétique de la population sapiens actuelle se serait donc formée pendant le stade isotopique de l’oxygène 5 (13 000 à 82 000 ans), qui a vu le début de l’expansion d’H. sapiens hors d’Afrique. Selon Eleanor Scerri, qui a commenté pour le journal Nature l’article de l’équipe d’Aaron Ragsdale, cette diversification pourrait résulter de l’investissement par H. sapiens pendant cette époque de nombreuses régions auparavant non habitées, notamment sahariennes et eurasiennes. Quoi qu’il en soit, les nombreuses ethnogenèses et autres circonstances climatiques qui ont produit la structure actuelle de la population sapiens ne sont que la dernière manifestation d’une dynamique multirégionale à l’œuvre depuis longtemps en Afrique, qui, depuis un demi-million d’années, a régulièrement produit une mosaïque de groupes de traits génétiques et culturels, en d’autres termes de groupes humains avec leurs cultures. Cette constatation confirme le paradigme introduit en 2018 par Eleanor Scerri et ses collègues à partir d’un examen de données archéologiques, génétiques, paléoclimatiques et paléoécologiques. Non, la population eurasienne n’est pas issue d’Afrique de l’Est, mais du Berceau de l’humanité, un réseau d’habitats africains reliés entre eux : dans l’arbre évolutif de notre espèce, il y a des entretoises entre les branches, des divergences et des coalescences !
Source : Pour la Science du 14/07/2023
