Le nouvel art de faire parler les fossiles

Depuis les années 2010, l'analyse d'infimes vestiges d'ADN ou de protéines réécrit notre plus lointain passé. Après les métissages Sapiens-Neandertal, elle vient de révéler l'organisation, sur des générations, d'une famille paysanne "bourguignonne" d'il y a 7000 ans.

Dans les années 2000, la petite commune de Gurgy, nichée dans un méandre de l'Yonne, a livré l'une des plus grandes nécropoles françaises du néolithique. Les ossements de cent vingt-huit individus et quantité de sépultures y témoignent d'une longue occupation du site - un millier d'années - à partir du 5e millénaire avant notre ère, époque à laquelle les pratiques agricoles sédentaires s'implantent sur le territoire de la France actuelle. Difficile, cependant, d'en savoir plus sur ces individus et leur société à partir des méthodes morphologiques et archéologiques classiques - datation au carbone 14 ou par luminescence, étude de l'industrie lithique ou de la céramique. Surtout en l'absence d'objets ou de traces écrites…

Vingt ans plus tard, Maïté Rivollat, paléogénéticienne à l'Université de Bordeaux, et ses collègues ont levé le voile sur ce groupe d'humains. Dans une étude parue en juillet dernier, ils ont analysé de l'ADN ancien provenant des ossements de Gurgy et ont ainsi pu reconstituer l'arbre généalogique de deux familles de 63 et 12 individus. Cela leur a permis de mettre en évidence la structuration sociale de cette communauté étendue sur plusieurs générations, axée autour des hommes qui naissaient et mouraient sur place tandis que les femmes venaient de groupes extérieurs.

Mais que s'est-il passé en vingt ans pour qu'un tel mystère puisse être résolu ? Cet exemple n'est en fait que l'un des résultats les plus récents d'une discipline jeune qui a le vent en poupe : la paléogénétique, l'analyse de l'ADN ancien. Depuis ses débuts en 1984 - quand l'équipe du biochimiste néo-zélandais Allan Wilson, à l'Université de Berkeley (Californie), séquence pour la première fois de l'ADN ancien, issu d'un spécimen de quagga, une sous-espèce de zèbre qui s'est éteinte au 19e siècle -, le champ d'investigation s'est élargi et affine de jour en jour notre connaissance du passé.

Sur le papier, son application à la paléoanthropologie est simple. Les chercheurs tentent de voir si les fossiles humains - nouvellement découverts ou conservés dans les collections depuis des décennies - contiennent des fragments d'ADN ayant résisté au passage du temps. Le cas échéant, ils les extraient pour les analyser et réassembler les génomes de nos ancêtres et cousins disparus. Ces génomes anciens sont de véritables mines d'informations sur les populations du passé - la lecture des séquences de nucléotides de l'ADN renseigne sur les gènes de son propriétaire et, par extension, sur les caractéristiques physiologiques et morphologiques que codent ces dernières. Les chercheurs s'intéressent par exemple aux régions qui diffèrent entre ces génomes anciens et des génomes de référence modernes. Mais la tâche n'est pas simple.

Il faut en effet séparer le matériel génétique humain de celui dit environnemental (bactéries, végétaux, animaux) et s'assurer que l'échantillon n'est pas contaminé par la sueur, les poils ou le sang du manipulateur moderne. De plus, extraire une quantité suffisante d'ADN peut aboutir à l'altération, voire à la destruction du fossile… un problème quand certains - souvent ceux du paléolithique (-2,5 millions d'années à -12.000) - sont d'une grande rareté ! Ainsi, l'humérus extrait du squelette découvert en 1856 dans la vallée de Neander, en Allemagne - qui nous a révélé l'existence d'Homo neanderthalensis - est désormais en morceaux…

La révolution du séquençage à très haut débit

"Les débuts ont été enthousiastes mais laborieux, les premiers protocoles ne commençant à être sérieusement développés qu'au début des années 2000, explique Céline Bon, paléo-généticienne au Muséum national d'histoire naturelle. La paléogénomique (la reconstitution des génomes anciens, ndlr) prendra son véritable essor à partir du début des années 2010." Pour cela, il aura fallu attendre l'arrivée des techniques de séquençage de nouvelle génération, à très haut débit, qui permettent de lire l'ADN rapidement et à coût réduit.

Dès lors, la course à l'ADN ancien est lancée, en l'occurrence par le paléogénéticien finlandais Svante Pääbo (qui recevra pour ses travaux le prix Nobel de physiologie ou médecine en 2022) et ses collègues de l'Institut Max-Planck d'anthropologie évolutionniste. En 2010, ils publient un premier séquençage du génome d'Homo neanderthalensis. Quatre milliards de nucléotides, récoltés sur des fossiles de trois néandertaliens découverts dans la grotte de Vindija, en Croatie. Pour la première fois, il est possible de scruter l'intimité de notre plus proche parent, disparu depuis au moins 30.000 ans, et de comparer son génome à celui d'Homo sapiens.

Ces nouvelles données éclairent les paléoanthropologues sur l'origine génétique des différences entre Homo sapiens et néandertaliens, grâce à la comparaison des séquences d'ADN dissimilaires (d'espèces différentes) - on en compte alors 78 - et permettent d'estimer la date à laquelle les deux espèces ont divergé : il y a environ 800.000 ans.

Homo sapiens définitivement déboulonné de son piédestal

Et ce n'est pas tout. Au fil de leurs travaux, les chercheurs vont faire une autre découverte, spectaculaire : le génome des Européens et des Asiatiques actuels possède environ 2 % de gènes d'origine néandertalienne. Il y a donc du Neandertal en nous ! L'analyse de l'ADN ancien a ainsi déboulonné le mythe d'une étanchéité totale entre les espèces du genre Homo et d'une "supériorité" immanente de Sapiens. Un métissage entre des groupes humains a bel et bien eu lieu, et ce n'était vraisemblablement pas chose rare. Observer l'ADN fossile permet désormais de savoir où se sont effectués ces métissages - en comparant les ADN des individus métissés aux génomes d'humains découverts dans des régions particulières - et entre quels groupes d'humains.

Au même moment retentissait un autre coup de tonnerre. David Reich, de la Harvard Medical School, aux États-Unis, et ses collègues, dirigés par Svante Pääbo, publiaient, en 2010 également, l'analyse génétique d'un hominidé inédit, reconstitué à partir de l'ADN d'un fragment de phalange découvert deux ans plus tôt dans la grotte de Denisova, en Sibérie. L'ADN mitochondrial - l'ADN situé dans la mitochondrie, la centrale énergétique de la cellule, et non dans le noyau, et exclusivement transmis par la mère - est sans équivoque : cet hominidé n'est ni un Sapiens ni un néandertalien. Un groupe d'humains entier venait d'être découvert grâce à l'analyse de matériel génétique conservé dans un os de moins d'un centimètre de long ! Pour l'heure, seuls trois génomes attestent de son existence, et très peu d'informations morphologiques permettent de le caractériser.

Pourtant, l'homme de Denisova a fait couler beaucoup d'encre. Des études ultérieures ont notamment révélé, en 2016, qu'il avait légué aux populations mélanésiennes 4 à 6 % de leur ADN ; en 2018, qu'il s'était aussi hybridé avec des néandertaliens ; et en 2019, qu'il aurait été le premier à occuper le plateau tibétain, transmettant aux ancêtres des Tibétains actuels la version du gène qui leur a permis de s'adapter à ce milieu pauvre en oxygène.

"De manière générale, la paléogénétique apporte des éclairages nouveaux sur les mouvements de populations et le métissage des humains anciens, explique Céline Bon. Cette discipline fournit des informations complémentaires en réponse à des questions qui se posent depuis des années. Lorsque l'on détecte, par exemple, au sein d'une population d'agriculteurs, des variants génétiques d'une population de chasseurs-cueilleurs, cela donne lieu à de nouveaux questionnements très intéressants !"

Illustrant ce propos, Johannes Krause, de l'Institut Max-Planck d'anthropologie évolutionniste, et ses collègues publiaient en août 2023 une nouvelle analyse génomique d'Ötzi, la très célèbre momie retrouvée congelée dans un glacier alpin en 1991. Le génome de cet individu, qui a vécu 3.300 ans avant notre ère, révèle que la pigmentation de sa peau était plus sombre qu'on ne le pensait, un constat surprenant au regard des populations contemporaines de la région. Son ADN montre qu'il descendait directement des premières populations agricoles d'Anatolie ; sa communauté vivait donc dans un certain degré d'isolement, avec des apports génétiques des groupes de chasseurs-cueilleurs voisins assez limités.

Autant de résultats qui contredisent les conclusions précoces tirées d'analyses génétiques - vraisemblablement contaminées - effectuées en 2012, et qui attribuaient à la momie une ascendance sarde, avec un influx génétique originaire des steppes. "Cela montre bien comment la reconstitution d'un tel individu peut être biaisée par nos propres préconceptions des humains du néolithique en Europe", note Johannes Krause.

Dans le permafrost, de l'ADN de mastodonte et de plantes boréales

Pour Céline Bon, les possibilités de la paléo-génétique sont multiples. "Elle offre aussi de nouvelles approches pour comprendre certains mécanismes sociaux des populations du passé, remarque-t-elle. Cela passe par la reconstitution des règles de mariage en établissant les relations de parenté, qui peuvent nous en dire long sur les structures sociales et la taille des groupes, comme dans le cas de la nécropole de Gurgy. "

Mais quelles sont les limites de cet outil qui semble défier les outrages du temps ? En 2022, dans le nord du Groenland, l'équipe d'Eske Willerslev, généticien de l'évolution aux universités de Cambridge et de Copenhague, a extrait du permafrost et séquencé de l'ADN environnemental vieux de près de deux millions d'années - l'ADN le plus ancien jamais analysé à ce jour. Le cocktail contenait du matériel génétique de mastodonte, de renne, de lièvre, de bouleau et d'autres plantes boréales. Un exploit rendu possible par la conservation des échantillons dans la glace.

En effet, pour être analysé par les technologies actuelles, l'ADN ne doit pas être conservé plus de quelques centaines de milliers d'années. En 2014 et 2016, Svante Pääbo et ses équipes séquençaient l'ADN issu de restes humains de la grotte de Sima de los Huesos, en Espagne, âgés de 430.000 ans ! Le plus vieil ADN d'humain à ce jour - et un ADN précieux, puisqu'il a précisé l'arbre phylogénétique entre Sapiens, néandertaliens et dénisoviens. Mais la plupart des travaux de paléogénétique se concentrent sur des vestiges de ces 80.000 dernières années. En effet, l'ADN ancien n'est pas une ressource illimitée et infaillible. Il peut se dégrader vite, en particulier dans des milieux chauds ou humides, et ne résiste pas aussi bien au passage du temps que d'autres composés organiques telles les protéines. C'est vers elles, d'ailleurs, que certains chercheurs se tournent aujourd'hui.

Petite sœur en pleine croissance de la paléogénétique, la protéomique arrive sur la scène archéologique en 2009 lorsque Michael Buckley, de l'Université d'York, et ses collègues parviennent à identifier des espèces animales à partir de protéines prélevées sur leurs ossements. "Nous travaillons entre autres avec les collagènes - protéines présentes dans les cartilages ou les os -, à partir desquels nous obtenons des peptides - la sous-unité qui constitue les protéines - spécifiques à certaines familles, genres ou espèces, explique Patrick Auguste, paléontologue et archéozoologue à l'Université de Lille. Encapsulées dans les os, ces protéines peuvent traverser jusqu'à deux millions d'années." Les chercheurs doivent réduire les os en poudre et analyser leur constitution à l'aide de spectromètres de masse.

Difficile à envisager lorsque les fossiles sont trop petits ou trop précieux pour être altérés. Mais en juin 2023, Patrick Auguste, Fabrice Bray, chimiste à l'Université de Lille, et leurs collègues parvenaient à démontrer qu'un milligramme de matière suffit à identifier l'organisme dont proviennent les ossements, grâce à un spectromètre à très haute résolution et à une optimisation des échantillons.

Rendre à Denisova la mandibule qui lui appartient

"Le champ des protéines est vaste, ajoute Patrick Auguste. L'amélogénine, présente dans l'émail dentaire, par exemple, existe en versions X ou Y, et informe donc sur le sexe biologique de son propriétaire." En déterminant l'identité des animaux trouvés sur des sites archéologiques d'humains anciens - leur espèce, leur sexe, leur âge à leur mort - grâce à un large répertoire de marqueurs peptidiques, les paléoanthropologues peuvent donc tirer des conclusions quant aux pratiques de chasse ou d'élevage de ces groupes. "La paléoprotéomique est complémentaire des autres approches de la paléontologie, souligne Patrick Auguste. Elle intervient là où les analyses d'ADN ou morphologiques de vestiges trop anciens ou altérés sont impossibles. "

En 2019, l'équipe de Jean-Jacques Hublin, paléoanthropologue à l'Institut Max-Planck d'anthropologie évolutionniste, employait cette technique pour identifier un fragment de mandibule vieux de 160.000 ans, découvert dans la grotte de Baishiya, en Chine. Résultat : celle-ci aurait appartenu à un dénisovien. Une première depuis l'identification de ce groupe humain en 2010, dont le registre fossile demeure à ce jour très maigre et était inexistant jusqu'alors hors de la grotte éponyme. Avec cette découverte, la carte de répartition de l'homme de Denisova commençait à se dessiner avec plus de précision…

En une quinzaine d'années prolifiques, ADN et protéines ont donc permis de peaufiner notre connaissance de nos ancêtres et de leurs sociétés. Or, déjà, les architectes de ces nouvelles approches se tournent vers de nouveaux défis. Ludovic Orlando, directeur du Centre d'anthropobiologie et de génomique de Toulouse, commence par exemple à s'intéresser aux épigénomes anciens, l'ensemble des modifications de l'expression des gènes. Le microscopique a encore beaucoup de choses à nous raconter sur le passé humain.

Source : Sciences et Avenir du 06/01/2024

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Maladies d'hier et d'aujourd'hui

En 2012, lors des premières analyses des restes d'Ötzi à la recherche d'ADN ancien, une grande partie du génome de Borrelia burgdorferi, la bactérie responsable de la maladie de Lyme, y a été repérée. Cette découverte a fait de la momie le plus ancien porteur connu de cette pathologie, illustrant comment la paléogénétique permet d'étudier la coévolution des humains et de leurs pathogènes. "L'objectif est de déterminer depuis quand les maladies actuelles affectent l'humanité, précise Céline Bon. Mais cette approche ne nous informe pas sur les maladies virales, puisque la plupart, comme la grippe ou récemment le Covid, sont causées par des virus à ARN." Or l'ARN, trop fragile, ne peut pas résister au passage du temps.

Autre question qui taraude la paléopathologie : celle de la pression de sélection des maladies. "Il y a fort à parier que les maladies qui nous affectent aujourd'hui ont émergé assez récemment, note Céline Bon. Et beaucoup de celles qui touchaient nos ancêtres ont disparu." Or, les approches de paléogénétique consistant à comparer l'ADN ancien avec des génomes de référence modernes, il est impossible d'accéder à des séquences de pathogènes anciens. En janvier 2023, Lluis Quintana-Murci, généticien des populations à l'Institut Pasteur, et ses collègues publiaient une étude consacrée à l'évolution du système immunitaire. À partir des gènes de 2.800 individus ayant vécu en Europe ces 10.000 dernières années, ils montraient qu'une augmentation importante des mutations avantageuses dans la lutte contre les pathogènes est survenue après l'âge du Bronze, il y a 4.500 ans.

Découverte surprenante : l'Asie de l'est, berceau caché de l'héritage néandertalien ?

Étrange paradoxe : alors que c’est en Europe que l’implantation de Néandertal était la plus importante, c’est pourtant dans l’est de l’Asie que l’on retrouve aujourd’hui le plus fort héritage génétique de ce lointain cousin de sapiens. Une nouvelle étude propose une explication intéressante basée sur l’étude des flux migratoires après la disparition de Néandertal.

Néandertal est arrivé sur le continent eurasiatique bien avant qu'Homo sapiens ne quitte lui aussi l'Afrique pour migrer vers les terres du nord. Les témoignages de la présence de Néandertal sont effet nombreux à travers l'Europe et l'Asie. C'est cependant dans le sud de l'Europe que l'occupation est la plus importante. Avant de s'éteindre, il y a 40 000 ans environ, Néandertal rencontre Homo sapiens lors de l'arrivée de ce dernier sur le territoire européen. Durant plusieurs milliers d'années, les deux espèces du genre homo vont ainsi coexister et s'hybrider. Depuis le séquençage du génome de Néandertal à la fin des années 2000, on sait qu'environ 2 % du génome humain actuel est hérité de ce lointain cousin.

Un héritage génétique plus fort en Asie de l’Est qu’en Europe

Mais, en y regardant de plus près, cet héritage semble extrêmement variable en fonction des populations eurasiatiques. Et contrairement à ce que l'on pourrait penser, ce ne sont pas les populations européennes qui possèdent le plus de gènes néandertaliens ! Les populations issues d'Asie de l'Est détiennent en effet entre 8 et 24 % de gènes néandertaliens en plus que les Européens. Un paradoxe intéressant qui n'était jusqu'à présent pas clairement expliqué.

En effet, il apparait que posséder des gènes néandertaliens n'a présenté ni avantages ni désavantages dans le cadre de la sélection naturelle à laquelle a été soumis Homo sapiens au fil des 40 000 ans d'évolution qui ont suivi son hybridation avec Néandertal. Cette disparité dans la proportion de gènes hérités ne serait donc pas dû à un processus d'évolution. Si certaines études ont suggéré que l'important héritage néandertalien des populations de l'est de l'Asie pourrait être expliqué par un contact additionnel avec Néandertal, notamment en Inde ou en Iran, cette hypothèse est cependant restée invérifiable.

Une dilution du génome à la suite de l’arrivée de population du Moyen-Orient

Une nouvelle étude publiée dans la revue Science Advances propose désormais une tout autre explication qui repose sur l'observation des flux de migrations humaines. Les flux de migration concerneraient d'ailleurs Homo sapiens, et non pas Néandertal. Il y a un peu plus de 40 000 ans, un premier flux d’Homo sapiens arrive ainsi en Europe et rencontre Néandertal. Mais une seconde vague serait arrivée il y a 10 000 ans. Néandertal ayant alors disparu, ce nouveau flux aurait donc entraîné une dilution de l'héritage néandertalien dans le génome d'Homo sapiens. Alors que le premier flux migratoire était en provenance d'Afrique et aurait concerné des populations de chasseurs-cueilleurs, le second flux aurait été originaire du Moyen-Orient et de l'Asie du Sud-Ouest. Une population composée de premiers agriculteurs et ne possédant qu'un très faible héritage génétique néandertalien.

Evolution du taux d'héritage néandertalien en Europe au cours du temps. On voit que la tendance s'inverse après l'arrivée des agriculteurs en provenance du Moyen-Orient il y a 10 000 ans.

Ces résultats reposent sur l'analyse de 4 464 génomes d'Homo sapiens datant de 40 000 ans à nos jours. Ils révèlent que si, au départ, les populations d'Homo sapiens européennes étaient bien celles possédant le plus de traits néandertaliens, la diminution de cet héritage est intervenue au moment de l'arrivée des agriculteurs du Moyen-Orient. L'héritage maximal est alors passé aux populations d'Asie de l'Est, dont le génome n'a subi aucune dilution depuis leur établissement dans cette région éloignée de l'Europe, il y a 60 000 à 70 000 ans.

Source : Futura du 27/10/2023

L’ADN ancien révèle la généalogie d’un village d’agriculteurs du Néolithique

Non seulement c'est la première fois que l'on peut établir des liens de filiation entre autant de personnes pour la période préhistorique, mais la paléogénétique montre ici qu'elle peut aussi mettre en lumière des schémas d'organisation sociale.

Pour reconstituer son arbre généalogique, on a aujourd’hui facilement accès à de nombreux documents (actes de naissance, de décès, certificats de mariage…), alors que pour établir des filiations entre individus au Néolithique, les archéologues ne disposent que de très peu d’indices. Mais désormais, grâce à la paléogénétique (l’analyse de l’ADN ancien), il est possible de retisser des liens qui passeraient autrement inaperçus.

Les liens familiaux d’agriculteurs d'il y a 7.000 ans dans ce qui n’était pas encore la France

Comme ils viennent de l’annoncer dans la revue Nature, c’est précisément ce à quoi sont parvenus les généticiens de l’université de Bordeaux et de l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutionnaire de Leipzig en identifiant deux arbres familiaux parmi les défunts d'une importante nécropole néolithique française, celle de Gurgy "Les Noisats", dans le Bassin Parisien. Un véritable tour de force car, avec sept générations représentées, ces deux arbres sont non seulement les deux plus vastes établis à partir de l'ADN ancien, mais ils révèlent des structures sociales élaborées, basées sur des lignées paternelles et sur l’exogamie féminine (c'est-à-dire des unions avec des femmes venues d'ailleurs).

Ce schéma a permis à cette communauté agricole de vivre dans de bonnes conditions, avec un fort taux de fécondité, même si en définitive elle n’est restée que peu de temps sur ce site, peut-être parce qu’elle ne maîtrisait pas encore une agriculture durable. C’est la première fois que l’on peut se représenter de manière aussi concrète les liens familiaux et les schémas sociaux assurant la prospérité d’un groupe d’agriculteurs il y a 7.000 ans dans ce qui n’était pas encore la France.

Une nécropole du Néolithique avec 128 sépultures

Le site de Gurgy "les Noisats", près d’Auxerre, est une nécropole du Néolithique moyen daté de 4850-4500 avant notre ère. Il contient 128 sépultures et a ceci de particulier qu’il abrite des hommes, des femmes et des enfants faisant partie de la population ordinaire, et non une société de l’élite. À cette époque, les individus de haut rang étaient en effet inhumés dans des sépultures monumentales, de type mégalithique. Mais rien de tel à Gurgy, ce qui en fait un site "exceptionnel tant par sa taille que par sa nature", précise à Sciences et Avenir Maïté Rivollat, archéologue à l’université de Gand et première auteure de l’étude, car il "surpasse de loin en nombre de sépultures les rares autres sites sans monuments de la région".

Sur les 128 inhumations, les chercheurs ont réussi à extraire l’ADN ancien de 94 individus et à relier la plupart d’entre eux du point de vue génétique. Ils se répartissent en effet entre deux familles principales : la première comptant 64 personnes (20 de sexe biologique féminin, 44 de sexe biologique masculin) sur 7 générations, la seconde comptant 12 personnes (7 de sexe biologique féminin, 5 de sexe biologique masculin) sur 5 générations.

L'arbre le plus étendu reliant les individus inhumés sur le site de Gurgy compte 64 personnes

Les hommes restent au village, les femmes se marient ailleurs

En examinant ces deux familles, les chercheurs remarquent aussitôt une particularité de taille : les générations sont reliées entre elles quasi uniquement par les lignées masculines. Par ailleurs, les femmes adultes ayant une descendance n’ont pas d’ancêtres sur le site. "Ce schéma général indique une exogamie féminine et un système résidentiel virilocal dans lequel les femmes migraient de leur lieu de naissance vers le lieu de résidence de leur partenaire reproducteur masculin", concluent-ils ("virilocal" est le terme scientifique pour dire que les hommes, "vir" en latin, restent sur place, ndlr).

Ce qui expliquerait également que le nombre d’hommes issus de la lignée principale soit plus élevé que celui des femmes parmi les adultes, alors que les deux sexes sont représentés à part égale chez les moins de 15 ans. Cela laisse entendre "que les filles plus âgées, à partir de l'âge de 15 ans environ, sont parties pour rejoindre de nouveaux groupes, ce qui est à nouveau cohérent avec un système résidentiel exogamique féminin".

D’où viennent les femmes enterrées sur le site ?

Le recours à l’exogamie peut s’expliquer pour éviter la consanguinité, ce qui est effectivement le cas à Gurgy, à l’exception d’un seul individu. Pour tenter de déterminer d’où venaient toutes ces mères, les chercheurs recourent à des analyses isotopiques du strontium de leurs dents, qui permettent de détecter l'endroit où elles ont grandi, sans toutefois réussir à déterminer leur origine géographique. Ils peuvent cependant confirmer qu’elles "ont grandi dans des endroits différents avant de rejoindre la communauté de Gurgy". Elles ne viennent d’ailleurs pas systématiquement du même lieu, puisqu’elles ne sont pas étroitement apparentées, même si certaines peuvent l’être à quelques générations d’intervalle.

Cette habitude indique que la communauté de Gurgy était non seulement reliée à d’autres communautés, suffisamment nombreuses pour éviter la consanguinité, mais que "des liens préférentiels ou des dépendances" étaient à la base de ces formes d’alliance, impliquant des relations forcément pacifiées : "Il semble en effet que cette période soit pacifique et propice à de bonnes conditions de vie, confirme Maïté Rivollat. On n’observe pas de traces de violences interpersonnelles sur les os à Gurgy, ni dans les autres sites alentour et contemporains. Il est certain que des schémas dans lesquels les groupes fonctionnent par alliance et échanges/mobilité (de biens ou de personnes) nécessitent un contexte pacifique."

De bonnes conditions de vie

Étant donné les conditions sanitaires de la période et les risques encourus par les femmes lors de l’accouchement, il est étonnant qu’il n’y ait pas de demi-frères et de demi-sœurs, et donc pas de polygamie ou d’unions avec le frère ou la sœur du conjoint décédé. Les auteurs établissent ainsi que la situation de grande stabilité dans laquelle semblait vivre la communauté de Gurgy se caractérisait également par de bonnes conditions de santé, de nutrition, et un fort taux de reproduction, avec plus de 4 enfants atteignant l’âge adulte sur plusieurs générations – sans compter les très probables nourrissons morts en bas âge et les individus de sexe féminin qui ont pu naître également sans être inhumés sur place.

Cette forte centralisation sur la famille se lit également dans l’organisation du site archéologique, puisque dans la majorité des cas, les fils, mais aussi les frères et sœurs sont inhumés à proximité du père de famille. Les emplacements semblaient donc parfaitement maîtrisés : "Il est clair que les individus qui ont utilisé la nécropole savaient exactement où étaient enterrés les défunts et qui ils étaient, explicite Maïté Rivollat. On n’a pas retrouvé de marquage, mais cela ne veut pas dire qu’il n’existait pas, en matériel périssable ou d’une autre façon."

L'ancêtre fondateur est symboliquement présent

Dans la nécropole de Gurgy, une tombe se distingue en particulier, celle d’une femme, dont les chercheurs n’ont malheureusement pas réussi à reconstituer le génome. Elle a été enterrée avec les restes d’un homme qui possède le génome le plus ancien du site. C’est "le père fondateur" de la famille la plus élargie, mais les chercheurs ne savent rien de plus sur lui. Les premières générations arrivées à Gurgy ont apporté certains de ses ossements pour les ré-enterrer dans la nécropole.

Ce transfert montre qu’il devait être d’une grande importance pour le groupe, nous explique Maïté Rivollat : "Cette inhumation représente le seul cas de la nécropole où un individu a été déplacé d’un premier lieu d’inhumation (ou d’exposition ?) à cette sépulture. La position centrale de cet individu dans l’arbre généalogique nous pousse à considérer ce dépôt secondaire comme clairement symbolique, avec la volonté de garder auprès d’eux cet ancêtre important."

Malgré ces bonnes conditions de vie et la multitude de générations représentées – jusqu'à sept avérées –, il est donc étonnant de constater que cette communauté n'est finalement restée à Gurgy que peu de temps : "De 3 à 4 générations ou de 84 à 112 ans (1 génération équivalant à 28 ans)", calculent les chercheurs. À quoi correspond cette période d’occupation de l’ordre d’un siècle ? Peut-être à la durée de vie de leur habitat ou bien à l’épuisement des ressources sur le site. "La durée typique d'une maison longue de la culture néolithique de la poterie linéaire a été estimée entre 20-30 ans et jusqu'à 75-100 ans lorsqu'elle est entretenue", spéculent les chercheurs, mais malheureusement aucune trace d’habitat n’a été retrouvée sur place.

Une autre possibilité serait donc l’épuisement des sols. L'analyse du strontium de leurs dents révèle une étrange mobilité chez ces agriculteurs sédentaires : "Ils sont sédentaires, ils ont des maisons en dur, mais ils semblent se déplacer de façon régulière, même si la temporalité de ces mouvements nous est inconnue, détaille Maïté Rivollat. En tout cas, c’est ce que l’on observe d’une génération à l’autre dans le strontium provenant de leurs dents, qui se forme durant l’enfance. Et cette mobilité n’est pas forcément à imaginer sur de grandes distances, quelques kilomètres peuvent faire la différence." Ce groupe d’agriculteurs du Néolithique s'est donc déplacé plus ou moins régulièrement dans une zone autour de la nécropole, avant de quitter définitivement cette aire géographique et d’abandonner définitivement le cimetière, leur sédentarité pouvant être directement reliée aux sols qu’ils exploitaient.

La biologie moléculaire permet de réaliser de nouvelles percées en archéologie

Ce schéma est non seulement une véritable découverte, mais c’est un fait anthropologique que l’on perçoit aujourd'hui grâce à des analyses biomoléculaires ! On comprend donc combien les recherches menées sur le site de Gurgy donnent un aperçu sans pareil des pratiques sociales et familiales ayant cours dans l’ouest de l’Europe il y a 7000 ans.

Pour les chercheurs, cette reconstitution, que Maïté Rivollat décrit comme un immense "puzzle", était proprement inespérée : "Voir s’agrandir sur le tableau blanc de notre bureau les branches de cet arbre a été un moment assez incroyable. Et ensuite de réaliser les portes que cet arbre nous ouvrait sur des pratiques d’ordre social, c’était assez fou. C’est incroyable que la biologie nous permette désormais de questionner des pratiques sociales, même si bien sûr elle est loin de pouvoir tout expliquer, et que de nombreux aspects nous resteront pour toujours inconnus."

Source : Sciences et Avenir du 11/08/1923

Les premiers humains se seraient-ils reproduits avec une espèce "fantôme" ?

Entre migrations, métissages et changements climatiques, notre évolution est une histoire complexe. Selon une nouvelle étude, la diversité génétique d'Homo sapiens serait encore plus ancienne que l'expansion humaine en dehors de l'Afrique.

L’histoire de l’évolution de notre espèce est complexe. Les populations humaines anciennes se sont développées, ont migré et se sont rencontrées, diversifiées, et parfois mélangées. Démêler ce nœud historique constitue ainsi un défi majeur pour les scientifiques. Cependant, au cours des dernières décennies, ces derniers sont parvenus à parfaire les modèles visant à utiliser les variations génétiques observées chez les individus d’aujourd’hui afin d’obtenir un aperçu de notre lointain passé.

Pour ce faire, ils ont toutefois dû faire face à un problème : certaines différences génétiques entre les populations semblent incroyablement anciennes, encore plus anciennes que la date à laquelle nos ancêtres communs se seraient divisés pour créer ces différentes populations. En se basant sur des découvertes antérieures indiquant qu’Homo sapiens se serait reproduit avec des Néandertaliens et des Dénisoviens en Eurasie, certains scientifiques ont suggéré que ces variations génétiques anciennes pourraient s’expliquer par des métissages occasionnels entre les humains anciens du continent africain et une autre espèce humaine.

À ce jour, aucune preuve physique soutenant l’existence de ces hominidés « fantômes » n’a toutefois été retrouvée : il n’y a pas de fossiles, et encore moins d’ADN. De nouvelles recherches, publiées dans la revue Nature, proposent donc une tout autre explication.

En se basant sur ce que nous savons de la vitesse à laquelle notre ADN change d’une génération à l’autre, il est possible d’estimer à quelle période les ancêtres communs des populations porteuses de variations génétiques spécifiques présentaient encore les mêmes gènes, avant de se séparer. Jusqu’à présent, les modèles d’évolution génétique de notre espèce voyaient les populations ancestrales comme le tronc solide d’un arbre généalogique qui se serait divisé pour créer des branches de populations distinctes : selon cette hypothèse, les individus qui composaient le tronc étaient donc génétiquement similaires les uns aux autres, tandis que ceux des différentes branches étaient presque entièrement séparés.

En modélisant d’autres scénarios, la nouvelle étude suggère que les individus de ce tronc n’étaient peut-être pas aussi unis que nous le pensions.

« Dans notre modèle informatique, lorsque nous supposons que la population du tronc n’était pas aussi fixe, mais que certains groupes se séparaient occasionnellement, puis refusionnaient par la suite, la correspondance que nous obtenons avec la variation génétique que nous observons dans les populations humaines actuelles est bien plus solide », décrit Aaron Ragsdale, généticien des populations de l’Université du Wisconsin-Madison et auteur principal de la nouvelle étude.

Des indices géologiques pourraient contribuer à expliquer ce qui a pu éloigner ou rapprocher les anciens groupes d’Homo sapiens. « Au cours de la période qui nous intéresse, il y a environ 1 million à 100 000 ans, nous savons que certains changements climatiques, tels que des ères glaciaires, ont entraîné une expansion ou une divergence des populations vers de nouvelles régions du monde, mais aussi causé une contraction ou un métissage avec d’autres populations », explique Brenna Henn, généticienne à l’Université de Californie à Davis et co-autrice de l’étude.

En partant du principe que davantage d’échanges ont eu lieu entre les ancêtres d’Homo sapiens, le modèle parvient à expliquer « ces différences très anciennes que les modèles précédents avaient du mal à expliquer sans invoquer des [populations] fantômes », révèle Ragsdale.

De nouvelles informations génétiques

Ce nouveau modèle a permis de mettre en lumière un événement qui s’est produit il y a environ 120 000 ans, à la fin d’une ère glaciaire qui a provoqué une transition de conditions froides et arides vers des conditions chaudes et humides dans certaines régions de l’Afrique. L’élévation du niveau de la mer pourrait avoir poussé les populations vers l’intérieur du continent.

« À cette époque, nous constatons que deux branches de l’arbre généalogique humain ont fusionné et sont devenues les ancêtres des Khoïsans actuels, des groupes apparentés mais culturellement distincts qui se limitent aujourd’hui à l’Afrique australe et présentent la plus grande diversité génétique de la planète », explique Henn.

Cette analyse est la première à inclure des données génétiques provenant de dizaines de Namas, un peuple pastoral khoïsan de Namibie avec lequel Henn travaille depuis des années pour reconstituer son histoire unique. « C’est drôle, lorsque je parle à certains participants et que je leur révèle que nous avons découvert qu’ils présentent la plus grande diversité génétique du monde et qu’ils ont probablement été isolés en Afrique australe pendant plusieurs milliers d’années, ils me regardent et me répondent qu’ils le savent déjà », se souvient-elle.

De même, nombre de Namas n’ont pas été surpris d’apprendre qu’environ 15 % de leur génome actuel provenait d’ancêtres européens, car les relations familiales qui en sont à l’origine sont souvent très récentes. « Le plus surprenant, c’est qu’ils ont également des ancêtres d’Afrique de l’Est datant d’il y a environ 2 000 ans. Nous travaillons actuellement avec les Namas à la création d’une exposition sur ce sujet pour le parc transfrontalier du ǀAi-ǀAis/Richtersveld. »

Selon le modèle, une deuxième fusion aurait eu lieu entre deux branches il y a environ 100 000 ans, donnant ainsi naissance aux ancêtres des Africains de l’Ouest et de l’Est, dont certains descendants se seraient ensuite dispersés en dehors de l’Afrique et auraient peuplé les autres continents.

« C’est cohérent avec les idées récentes de la paléoanthropologie selon lesquelles l’ascendance du groupe d’Homo sapiens qui a quitté l’Afrique se composerait de plusieurs populations africaines », explique Henn. « Cela montre également que nous devrions être plus précis, car parler d’ascendance africaine ne suffit pas. La diversité est incroyable. »

Les nouvelles recherches soutiennent l’idée selon laquelle « notre espèce aurait de nombreuses origines en Afrique, et nos ancêtres ne seraient pas le fruit d’une seule population, mais bien de plusieurs », avance la paléoanthropologue Eleanor Scerri, de l’Institut Max-Planck de géoanthropologie en Allemagne, qui n’était pas impliquée dans la nouvelle étude.

La complexité de l'évolution humaine

Le nouveau modèle pourrait également transformer une interprétation des fossiles surprenants présentant un mélange de caractéristiques anciennes et modernes ont pu être découverts dans différentes régions africaines, ce qui a pu être interprété par les scientifiques comme la preuve d’un métissage avec une ou plusieurs « populations fantômes ». Le nouveau modèle pourrait cependant bouleverser cette interprétation. Par exemple, un crâne trouvé en 1921 près de la ville de Kabwe au Zimbabwe présentait une boîte crânienne particulièrement large pour un fossile aussi ancien, alors que d’autres caractéristiques, telles que ses lourdes arcades sourcilières et son visage large, semblaient plus adaptées aux caractéristiques de cette époque. Les restes d’un crâne découverts en 1965 près d’Iwo Eleru au Nigeria présentaient quant à eux de petites arcades sourcilières et laissaient imaginer un cerveau d’une taille similaire à celle de nos cerveaux modernes, alors que la forme longue et basse de la boîte crânienne était plus caractéristique des anciens humains.

Le nouveau modèle « vient encore diminuer la probabilité que les populations auxquelles appartenaient ces spécimens aient contribué à engendrer la lignée survivante d’Homo sapiens », explique le paléoanthropologue Chris Stringer, du Muséum d’histoire naturelle de Londres, qui a contribué à la description des deux fossiles. « Si un mélange a en effet eu lieu plus tôt, alors toutes les traces ont dû disparaître. »

Pour la paléoanthropologue Jessica Thompson, de l’Université de Yale, qui ne faisait pas partie de l’équipe chargée de l’étude, il serait intéressant d’inclure les ADN anciens découverts récemment en Afrique dans les modèles. Les ADN de six individus de Tanzanie, du Malawi et du Zimbabwe, qui dataient de 5 000 à 20 000 ans et couvraient l’ensemble de leur génome, ont par exemple été séquencés récemment. Ils pourraient aider à dresser un tableau plus détaillé de l’histoire de l’évolution humaine. « Il est possible que les personnes qui vivent aujourd’hui soient très différentes de celles qui vivaient au même endroit il y a bien longtemps », propose Thompson.

Ragsdale et Henn reconnaissent qu’il serait intéressant d’intégrer ces ADN dans leur analyse, mais ajoutent que ces derniers sont encore très rares et ne couvrent à ce jour que la partie la plus récente de la période qui les intéresse. Découvrir de l’ADN encore plus ancien « nous permettrait d’identifier certains lieux, ce que nos données actuelles ne nous permettent pas de faire », décrit Ragsdale. Une telle trouvaille « nous apporterait sans aucun doute plus de détails, mais je ne suis pas sûr que cela changerait vraiment la situation dans sa globalité. »

Ces nouvelles recherches présentent une image complexe des origines de notre espèce, qui suggère que les premiers individus Homo sapiens ne se seraient pas limités à une unique région ou population, et que les variations génétiques qui existent encore aujourd’hui pourraient avoir vu le jour très tôt dans l’évolution. Il est « assez difficile de s’y retrouver », admet Ragsdale.

Cette situation est courante en science : alors que notre compréhension s’améliore, les théories simples s’estompent et sont remplacées par une complexité croissante. L’Homo sapiens se montrera-t-il assez intelligent pour élucider entièrement le mystère de sa propre origine ?

Source : National Geographic du 24/05/2023

Incroyable découverte d'ADN humain sur un bijou porté il y a 20 000 ans !

C'est une découverte probablement majeure de 2023, celle d'un ADN intact préhistorique qui a été isolé sur un bijou fabriqué il y a 20 000 ans. Trouvé en Sibérie au sein de la fameuse grotte de Denisova, le pendentif fabriqué à partir d'une dent de wapiti a été étudié grâce à des méthodes poussées et non destructrices. Une première en paléogénétique.

En découvrant un ADN préhistorique sur un pendentif en dent de wapiti, une équipe de recherche internationale dirigée par l'Institut Max-Planck d'anthropologie évolutive de Leipzig, en Allemagne, a fait un pas de géant dans l'étude de nos ancêtres. Les dents utilisées comme des bijoux, par exemple, sont d'excellents supports pour tenter de récupérer le précieux ADN. En effet, non seulement les bijoux peuvent être portés à même la peau, mais leur matière poreuse est idéale pour emprisonner des fluides corporels, même vieux de 20 000 ans. Une découverte issue d'un article publié dans la revue Nature.

Une fouille minutieuse

Comme dans le cadre médico-légal, la contamination d'un environnement ou d'objets peut être très rapide sans précautions. Pour tenter leur expérience, les scientifiques ont choisi de sélectionner un ensemble d'objets en cours de fouilles afin de limiter les contaminations, tout en portant des gants et des masques pour réduire le risque. En sélectionnant des bijoux par exemple au contact de la peau, la probabilité qu'ils aient capturé de la sueur s'avère plus élevée. Cette précaution a été prise par les chercheurs en amont de leurs tests.

Isoler pour ne pas détruire

La peur principale de l'extraction de données sensibles sur des objets archéologiques est de détruire lesdits objets. Ainsi, les scientifiques se sont penchés sur des méthodes non destructives. En plongeant la dent de wapiti percée dans une solution avec du phosphate et à température contrôlée, ils ont pu contrôler la libération de l'ADN pris dans l'artefact sans le détruire. Ce qui est un pas majeur et encourageant pour de futures études, à condition de limiter les contaminations lors des fouilles. Des extractions ADN plus complexe sur des outils en pierre par exemple.

Une femme préhistorique

Les premiers résultats de cet ADN ont donné une datation entre 19 000 et 25 000 ans. Le pendentif aurait été fabriqué et/ou porté par une femme dont la génétique se rapproche des peuples contemporains qui vivent actuellement à l'est de la Sibérie. C'est une avancée importante que de pouvoir relier un individu si ancien avec un objet de son quotidien. Si cette méthode peut être reproduite sur divers objets du quotidien des hommes et femmes préhistoriques, cela permettrait d'avoir des éléments plus tangibles sur la répartition genrée des tâches par exemple (avec prudence), mais aussi sur l'âge et le genre des personnes utilisant certains objets retrouvés lors de fouilles.

Avec de telles avancées, l'étude des populations anciennes promet de belles avancées et découvertes pour des périodes où les interprétations sont nombreuses et parfois orientées.

Source : Futura du 10/05/2023

L’atlas génétique des Européens du Paléolithique révélé

Le séquençage partiel du génome de 356 chasseurs-cueilleurs sapiens européens confirme certains chapitres du Paléolithique supérieur et en révèle de nouveaux, jusque-là inconnus.

L’atlas génétique de l’Europe paléolithique se précise. L’équipe de Johannes Krause, de l’institut Max-Planck pour l’anthropologie évolutive à Leipzig, a rassemblé le séquençage de 1,24 million de sites de l’ADN de 356 chasseurs-cueilleurs sapiens provenant de plusieurs dizaines sites paléolithiques européens occupés au cours des 35 000 dernières années. Après avoir comparé ces profils, les chercheurs ont défini plusieurs bassins génétiques – les groupes de « Věstonice », « Fournol », etc. –, qu’ils ont reliés aux cultures matérielles pratiquées par leurs membres.

Les données des chercheurs ne concernent pas la première culture matérielle paneuropéenne – l’Aurignacien –, mais montrent que celle du Gravettien (- 33 000 à - 26 000 ans), qui lui succède était pratiquée non pas par une seule, mais par deux populations, qui se partageaient l’Europe avant le dernier maximum glaciaire (de - 26 000 à - 19 000 ans) : le groupe de Věstonice (d’après les sites proches de ce village Tchèque), qui peuplait les territoires actuels de l’Italie, la République tchèque et l’Autriche ; et le groupe de Fournol (d’après l’abri de Fournol, dans le Lot), répandue dans le sud-ouest de l’Europe (France et Espagne). Tandis que les premiers descendaient de chasseurs-cueilleurs plus anciens vivant à l’est (Russie), les seconds sont apparentés à des Aurignaciens, qui vivaient dans la région de la grotte belge de Goyet il y a 35 000 an.

Au cours du dernier maximum glaciaire, les populations humaines se sont réfugiées au sud : à l’ouest du Rhône et dans la péninsule Ibérique, Fournol a développé la culture matérielle du Solutréen (- 23 000 à - 19 000 ans) ; à l’est, la tradition gravettienne a persisté jusqu’à ce que, il y a environ 17 000 ans, des groupes en provenance du Proche-Orient arrivent en Italie, y fondant le groupe nommé Villabruna (d’après la sépulture de l’abri Villabruna, dans les Dolomites). Progressant vers le sud, la culture matérielle épigravettienne (- 17 000 à - 10 000 ans) pratiquée par les membres du groupe Villabruna a atteint la Sicile il y a environ 14 000 ans, mais s’est aussi étendue au-delà de l’Italie, puisque les chercheurs ont trouvé des preuves d’ascendance Villabruna chez un individu mort il y a 19 000 ans à El Mirón, en Espagne. Nous apprenons ainsi que la culture matérielle épigravettienne, que l’on pensait issue du Gravettien oriental, est importée, et aussi que les hommes du Paléolithique ont circulé après le dernier maximum glaciaire dans un corridor méridional reliant les Balkans et la péninsule ibérique.

Les auteurs ont analysé les données génomiques de 116 nouveaux individus et réanalysé les données déjà publiées pour 240 autres. Ces 356 individus proviennent de 34 pays.

Les généticiens ont aussi montré qu’après le dernier maximum glaciaire, les populations réfugiées au sud se sont redéployées vers le nord, en mélangeant les gènes des groupes Villabruna et Fournol. En France, en Belgique, en Allemagne et en Pologne actuelles, ces groupes ont donné la population étiquetée par les chercheurs « Goyet Q2 », associée à la culture matérielle magdalénienne, connue pour son art pariétal à couper le souffle. Il y a 14 000 ans environ, la fusion complète entre Villabruna et Goyet Q2 a donné le groupe Oberkassel, qui semble avoir été homogène de la Pologne au Royaume-Uni. Nous lui devons la composante génétique issue des chasseurs-cueilleurs occidentaux toujours visible dans les gènes des populations actuelles de l’Europe de l’Ouest.

Plus à l’Est, c’est une autre population, dont les membres avaient une peau plus claire que ceux d’Oberkassel et des yeux sombres, que l’on retrouve : la population Sidelkino. Elle a fini par développer la culture Sidelkino en Russie occidentale, tandis que des incursions d’individus génétiquement issus du groupe Oberkassel ont commencé à atteindre la région du Don et de la Volga, en Russie, il y a 8 000 ans.

Enfin, même si la démographie des agriculteurs qui sont arrivés en Europe depuis l’Anatolie était plus dynamique que celle des chasseurs-cueilleurs locaux, les chercheurs ont constaté que des individus dotés d’une ascendance principalement Oberkassel ont persisté en Allemagne jusqu’à il y a environ 5 200 ans, en plein Néolithique – un phénomène déjà remarqué au nord de la France. Cela suggère que pendant la transition néolithique, certains chasseurs-cueilleurs occidentaux n’ont pas disparu mais ont adopté le mode de vie agricole, si bien que nous avons pu hériter de certains de leurs gènes.

Source : Pour la Science du 25/03/2023

Origines de l'Homme : comment la génétique réécrit notre histoire

A partir de fragments d'ADN anciens, les scientifiques retracent le peuplement de l'Europe. Et font des découvertes surprenantes.

Lorsque le roman national aborde la question de nos ancêtres, il aime à remonter aux Gaulois et leur cortège d'images d'Epinal : celles de fiers guerriers aux moustaches blondes et à la peau claire. Et avant ? C'est-à-dire sur la grande échelle du temps, avant ces deux minuscules derniers millénaires ? La réponse est plus complexe : nous, Français, Homo sapiens modernes, "avons dans notre ADN 2% de séquences génétiques issues de l'homme de Neandertal, 8% des chasseurs-cueilleurs du paléolithique, environ 60% des fermiers venus du Croissant fertile caractéristiques du néolithique et près de 30% d'un peuple méconnu, les Yamnayas, en provenance directe des steppes du nord de la mer Noire", résume Christian Dina, ingénieur de recherche à l'Institut du thorax (université de Nantes), qui a publié avec Aude Saint Pierre, de l'université de Bretagne occidentale (Brest), une étude sur la structure génétique d'une cohorte de la population hexagonale actuelle. Sans oublier qu'il y a encore 10 000 ans nous étions noirs avec des yeux clairs.

"La génétique est une discipline relativement jeune qui nous a permis de réécrire en grande partie le livre de l'histoire du peuplement de l'Europe. Il y a peu de temps, les préhistoriens ne pouvaient pas distinguer si l'homme moderne avait pu se mélanger avec celui de Neandertal, son cousin éloigné qui n'a pas totalement disparu puisqu'une partie de lui est en nous", rappelle Lluis Quintana-Murci, de l'Institut Pasteur, qui occupe aussi la chaire de génomique humaine et évolution au Collège de France. Cette jeune discipline a pris son essor dans les années 2000 avec le décryptage complet du génome humain. Ensuite, il a fallu adapter la technologie et la méthodologie aux restes anciens exhumés par les archéologues. Aujourd'hui, les paléogénéticiens peuvent comparer les génomes. Ils ont, par exemple, appris que, contrairement à l'idée admise de la "sortie d'Afrique" d'Homo sapiens il y a environ 60 000 ans, une première migration a eu lieu il y a 200 000 ans, puisque des néandertaliens ont des traces de génomes de Sapiens primitifs. "Cela ne change pas radicalement notre vision, car cette première migration a avorté, et qu'une seconde a réussi il y a de 60 000 à 40 000 ans. Homo sapiens est passé par le Moyen-Orient, d'abord en direction de l'est - il a même atteint l'Australie -, puis du nord, vers le Caucase et la mer Noire, enfin vers l'ouest : sa présence est avérée en Europe depuis environ 40 000 ans, détaille Jean-Paul Demoule, professeur émérite de protohistoire européenne à l'université Paris I. Et je ne crois pas à un mouvement massif, cette colonisation s'est déroulée sur plusieurs millénaires. A chaque génération, quelques individus ont voulu aller plus loin."

Un dernier épisode glaciaire dévastateur

Partout où il va, notre lointain ancêtre semble s'adapter durablement, comme en témoigne la culture gravettienne. Mais, peu à peu, il va regretter son voyage : il y a 28 000 ans, notre continent connaît un maximum glaciaire. Siècle après siècle, le climat se refroidit, et les glaciers avancent jusqu'au nord de la France, qui se peuple de rennes et de mammouths. "Sans doute y a-t-il eu une forte mortalité, parce que le nombre de sites archéologiques est réduit. Une partie de ces individus ont pu descendre vers le sud, notamment dans la péninsule Ibérique, en Italie ou dans les Balkans", poursuit Jean-Paul Demoule. C'est à cette période d'ailleurs que disparaît l'homme de Neandertal. Ce "goulet d'étranglement", comme l'appellent les démographes, peut expliquer que nous ayons si peu d'ADN de ces chasseurs-cueilleurs du paléolithique. Il faut attendre un début de réchauffement climatique pour assister à un timide mouvement de recolonisation. Sans doute s'est-il déroulé avec une certaine homogénéité du nord de l'Allemagne au sud de l'Europe dans la région franco-cantabrique ? Sur le terrain de la connaissance, avantage aux archéologues : ce sont eux qui ont trouvé, par exemple, dans le domaine de la statuaire, des Vénus caractéristiques de cette période, répondant à des canons esthétiques répandus sur l'ensemble du continent.

Le plus gros bouleversement se joue en quelques siècles, il y a un peu plus de 6000 ans. Le climat étant plus clément, le paysage évolue - moins de steppes, plus de forêts, plus de prairie. Les populations européennes de chasseurs-cueilleurs vivent de façon fractionnée sur le territoire. Mais la révolution se passe ailleurs, du côté du Croissant fertile, où des hommes développent un nouvel art de vivre fondé sur l'agriculture, l'élevage et surtout la sédentarisation. "L'archéologie a montré que cette culture fermière émerge ailleurs aussi, en Afrique et en Amérique", rappelle Lluis Quintana-Murci. Mais, avec un boom démographique qui les caractérise, ces paysans venus d'Anatolie (Turquie) vont s'installer définitivement. Ils essaiment en Europe en privilégiant différentes voies : vers les actuelles Hongrie, Autriche, Allemagne et jusqu'au Bassin parisien (il y a 7000 ans) ; en passant par les îles, vers le midi de l'Hexagone, puis la péninsule Ibérique. "Le mélange avec les autochtones produit un changement radical : de chasseur-cueilleur, l'Européen moderne devient producteur", indique Eva-Maria Geigl, de l'Institut Jacques-Monod (Paris), qui a publié en 2020 une étude sur 243 fossiles retrouvés en France.

Dans notre ADN, 40% de séquences des premiers fermiers d'Anatolie

Comment alors une telle révolution a-t-elle pu s'opérer ? Nos hommes de Cro-Magnon ont-ils appris les techniques de culture et de domestication apportées par les Anatoliens, ou ces derniers les ont-ils totalement remplacés ? "C'est encore la génétique qui a permis de répondre à cette question : chez ces migrants, elle montre la présence de chromosomes Y (masculin) et d'ADN mitochondrial (transmis par les femmes), ce qui laisse entendre qu'il y avait parmi eux des hommes et des femmes. Ils se déplaçaient donc en famille, et le phénomène fut massif", détaille Eva-Maria Geigl. Ce qui n'a pas obéré un métissage dans le temps qui explique que les Français affichent 50% de séquences héritées de ces ancêtres fermiers anatoliens.

Il existe un dernier mouvement migratoire d'envergure qui n'a pas été appréhendé à sa juste mesure par les archéologues et que la génétique a confirmé depuis 2015, c'est l'arrivée des Yamnayas, peuple venu en masse du pourtour nord de la mer Noire (Ukraine et Russie) il y a entre 5000 et 2500 ans. "Ce changement-là fut assez abrupt, puisqu'une récente étude du Max Planck Institute d'Iéna montre que 75% des Allemands ont une ascendance parmi les représentants de la culture yamna", rapporte Eva-Maria Geigl. Outre-Manche ce chiffre monte à 80%, tout comme en... Bretagne. Et, dans l'ensemble de l'Hexagone, il oscille aux environs de 40%. "De telles proportions en si peu de temps plaident pour une invasion éclair. Mais cela reste une hypothèse largement débattue", signale Evelyne Heyer, professeur en anthropologie génétique au Muséum national d'histoire naturelle.

Parmi les arguments, une étude américano-suédoise de 2017 portant sur le chromosome sexuel Y des nouveaux arrivants soutient que leur migration était essentiellement le fait d'hommes. Certains spécialistes ont vu en eux des guerriers, plus grands que la moyenne, à la peau et aux yeux clairs, qui, ayant domestiqué le cheval, auraient pu se répandre rapidement au sein d'une population européenne affaiblie. D'autres pensent que leur régime alimentaire à base de viande et de lait a pu jouer en leur faveur, ou que notre continent fût frappé par un premier épisode de peste, ou encore que d'éventuels changements climatiques ont avantagé les nomades. "Toutes ces explications ne convainquent pas, et il faudra de nouvelles études pour trancher", estime Evelyne Heyer. La seule certitude est que nous sommes en grande partie des yamnayas issus de la steppe pontique-caspienne. La paléogénétique promet encore de belles découvertes. Et Lluis Quintana-Murci de conclure : "L'apport majeur de notre discipline est d'avoir montré combien le métissage a été de tout temps un facilitateur de l'adaptation des homininés. C'est un message fort : sans diversité, nous sommes condamnés."

Source : L'Express du 14/10/2021

Seulement 7% de notre génome est propre à notre espèce

De nouveaux travaux suggèrent qu’environ 7% de notre génome est unique à notre espèce, et donc non partagé avec nos anciens cousins néandertaliens et dénisoviens. En outre, une fraction encore plus petite de notre génome est actuellement partagée par tous les humains modernes.

Qu’est-ce qui distingue les humains modernes des autres espèces humaines d’hominidés éteintes ?
Autrement dit, qu’est-ce qui rend les humains uniques ? Des chercheurs franchi une nouvelle étape vers la résolution de ce mystère en développant un nouvel outil : le Speedy Ancestral Recombination Graph Estimator (SARGE). Ce dernier favorise les comparaisons entre l’ADN des humains modernes et celui de nos ancêtres disparus (en prenant en compte les données manquantes dans les génomes anciens).

Les chercheurs savent déjà que les humains modernes partagent un peu d’ADN avec les néandertaliens, et dans une moindre mesure avec les dénisoviens. Toutefois, différentes personnes partagent différentes parties du génome. L’un des objectifs de cette nouvelle étude était d’identifier les gènes exclusifs aux humains modernes.

7% de notre ADN propres à notre espèce

Pour ces travaux publiés dans Science Advances, les chercheurs se sont appuyés sur 279 génomes humains modernes disponibles au Simons Genome Diversity Project. Ils les ont ensuite comparés à deux génomes de Neandertal et un génome de Denisovien extraits de fossiles vieux de 40 000 à 50 000 ans pour déterminer la fraction du génome humain moderne distincte des séquences génomiques de ces anciens cousins.

Selon ces travaux, seulement environ 7% de notre ADN serait propres à notre espèce. “C’est un pourcentage assez faible“, a déclaré Nathan Schaefer, biologiste computationnel à l’Université de Californie et co-auteur du nouvel article.

Les chercheurs ont également découvert qu’une fraction encore plus petite de notre génome, environ 1,5%, serait à la fois unique à notre espèce et partagée entre toutes les personnes vivantes aujourd’hui. Ces fragments d’ADN peuvent contenir les indices les plus significatifs sur ce qui distingue vraiment les êtres humains modernes.

“Tout ce que nous pouvons dire pour le moment, c’est que ces régions du génome sont hautement enrichies en gènes liés au développement neural et à la fonction cérébrale“, explique Richard Green, de l’Université de Californie et co-auteur de l’étude.

Deux vagues de mutations

En retraçant le moment de ces mutations, les chercheurs ont également souligné deux poussées adaptatives ayant contribué à des parties distinctement humaines du génome, il y a 600 000 ans et 200 000 ans. D’après les chercheurs, ces évolutions ont eu un impact sur les gènes impliqués dans des processus tels que la croissance des neurones, la fonction synaptique, le développement du cerveau et l’épissage de l’ARN.

“En utilisant de nouveaux outils pour l’édition du génome et des modèles d’organoïdes cérébraux pour la fonction neuronale, ces mutations sont des cibles évidentes pour les études expérimentales visant à déterminer ce qui a été sélectionné chez nos ancêtres humains après divergence avec nos parents éteints les plus proches“, écrivent les auteurs.

Parallèlement aux séquences néandertaliennes qui remontaient au mélange entre les Néandertaliens et les populations humaines modernes en dehors de l’Afrique, ces travaux ont également souligné plusieurs épisodes de mélange impliquant des humains modernes et plusieurs populations de dénisoviens, et non une seule.

Source : SciencePost du 19/07/2021

De l’ADN d’Hommes, de loups et de bisons retrouvé dans un sédiment vieux de 25 000 ans

De l’ADN ancien a pu être retrouvé dans les sols d’une grotte en Géorgie. Ces séquences d’ADN vieilles de 25.000 ans appartenaient à des Hommes, des loups et des bisons. Elles témoignent de l’histoire des populations humaines et animales de cette époque.

Le sol a parlé. Des Hommes, des loups et des bisons ont occupé une grotte de Géorgie il y a 25.000 ans. C’est grâce à de l’ADN qu’ils ont pu être identifiés. Contre toute attente, celui-ci n’a pas été retrouvé dans des os, mais directement dans le sédiment qui composait le sol de la cavité. Des biologistes autrichiens ont publié cette découverte dans Current Biology. Ils ont retrouvé dans un échantillon de sédiment plusieurs millions de séquences d’ADN.

De l’ADN dans la terre

La grotte de Satsurblia a été découverte en 1975, et depuis plusieurs campagnes de fouilles s’y sont succédé. "Elles ont mis en évidence l'utilisation de la grotte par les humains à différentes périodes de temps, au moins de 25.000 ans à 13.000 ans avant notre ère", raconte Pere Gelabert, chercheur à l’Université de Vienne et premier auteur de l’étude, à Sciences et Avenir. "Mais, il n'y avait pas d'ossements humains récupérés dans les couches les plus anciennes. Nous devions donc trouver d’autres méthodes pour documenter la génétique des peuples qui ont habité la grotte avant le dernier maximum glaciaire [22 000 – 17 000 ans avant aujourd’hui]", explique Pere Gelabert. Seuls subsistaient de cette époque des traces de foyer et des outils, principalement des lamelles et des burins en pierre.

Retrouver de l’ADN sans l’intermédiaire d’ossements ou de dents est une méthode récente.

Elle a été mise au point en 2017 par des paléogénéticiens de l’Institut Max Planck en Allemagne. Cette technique est une révolution, permettant l’accès à de nouvelles sources d’informations génétiques sur nos ancêtres. Depuis, l’utilisation de cette méthode se multiplie. Il a ainsi été possible de découvrir dans la grotte de Denisova (Sibérie) des traces de Neandertal et de l’Homme de Denisova, des anciennes espèces humaines.

Un groupe humain inconnu

Pour la grotte de Satsurblia, le séquençage de l’ADN a permis de déterminer que l’ADN humain provenait probablement de plusieurs femmes. Elles vivaient alors il y a environ 25.000 ans, d’après les datations radiocarbones effectuées sur le sédiment. Ce qui correspond à une époque qui se trouve avant le dernier maximum glaciaire, une période très froide durant laquelle le nord de l’Europe était sous la glace. Cet ADN ancien apporte alors des informations précieuses sur les groupes humains qui vivaient avant cette période. Celui-ci appartiendrait à un groupe jusque-là inconnu des scientifiques. "Il s’agit d’un groupe d'humains qui vivait dans le Caucase avant la dernière période glaciaire et qui est complètement différent de celui qui vivait après cette période. Ce qui signifie que la population a été complètement remplacée au cours de cette glaciation", analyse Pere Gelabert. Sa comparaison avec des génomes humains actuels montre qu’il aurait contribué aux populations eurasiatiques présentes. Il n'existe que deux témoins de ce groupe : le génome de Satsurblia et un autre génome retrouvé dans un os daté d’il y a 25.500 ans de la grotte voisine de Dzudzuana.

En ce qui concerne les ADN de loup et de bison, leur étude a également montré qu’il provient de plusieurs individus. Pour les loups, il s’agirait d’une ancienne lignée inconnue jusqu'à aujourd'hui et qui n'aurait pas survécu à la période glaciaire. Cette lignée ne serait, en effet, pas directement liée aux ancêtres des loups et des chiens actuels. Pour Pere Gelabert, "ce résultat prouve l'existence de multiples groupes de loups avant la période glaciaire. Ce qui montre qu’il devait y avoir une grande diversité de populations, car ce groupe-ci a peu contribué aux populations actuelles." Les mêmes conclusions ont pu être extraites des résultats concernant les bisons. Ces données reflètent ainsi l’image de changements importants des populations animales et humaines qui se sont déroulés durant cet âge glaciaire.

Des Hommes, des loups et des bisons … dans la même grotte ?

Mais quel est lien entre ces trois espèces ? Occupaient-elles la grotte au même moment ? Les chercheurs ne peuvent conclure à ce sujet. Les séquences d'ADN peuvent provenir d’animaux qui ont vécu à des centaines d'années d'intervalle. Dans ce contexte, les couches archéologiques couvrent, en effet, de très longues périodes de temps. Les archéologues ont trouvé de nombreux os de bisons et de chiens dans plusieurs couches de la grotte. Ce qui signifie que ces deux espèces ont dû fréquemment habiter cet endroit. "Mais malheureusement, nous ne pouvons pas savoir si toutes ces espèces y ont vécu au même moment", souligne Pere Gelabert.

Plus on recule dans le temps, plus il est difficile de retrouver de l’ADN suffisamment bien conservé pour être analysé. Pouvoir étudier l’ADN contenu dans les sols, et non plus seulement celui issu des restes osseux, augmente les chances de pouvoir en apprendre plus sur ces populations humaines et animales passées. L’équipe de Pere Gelabert a ainsi pour projet de continuer à investiguer le sol de la grotte de Satsurblia pour étudier les niveaux encore plus anciens, jusqu’à 50.000 ans avant le présent. Les recherches vont également s’étendre à d’autres grottes européennes. Les sols n’ont ainsi pas fini de nous raconter notre histoire.

Source : Sciences et Avenir du 16/07/2021

Nous sommes tous des nomades des steppes

Leurs gènes se sont diffusés massivement et rapidement dans la population locale.

Quand leur silhouette s'est découpée à l'horizon, la peur a dû envahir le cœur des paisibles fermiers de l'est de la France. Grands, bien nourris, les arrivants faisaient forte impression. De culture Yamna, ils arrivaient des steppes pontiques, au nord de la mer Noire.

Amis ou ennemis ? Nos ancêtres se sont forcément posé la question… qui taraude encore aujourd'hui les préhistoriens. Les vestiges archéologiques avaient déjà montré la diffusion progressive, dans toute l'Europe, d'une culture venue de l'est entre 4000 et 2500 ans av. J.-C. : céramiques "cordées" - ornées de motifs obtenus en imprimant des cordages -, haches et sépultures individuelles là où elles étaient encore communes…

En quelques générations, les nomades d'Eurasie ont traversé l'Europe. Leurs descendants, arrivés en France, s'y sont mêlés à la population.

En 2015, la paléogénétique avait montré que cette diffusion était portée par des peuples ayant voyagé des steppes d'Eurasie vers l'Europe centrale. De là, leurs descendants ont essaimé jusqu'en France. En étudiant 400 000 polymorphimes chez 69 Européens ayant vécu entre 6000 et 1000 ans av. J.-C., l'équipe dirigée par Wolfgang Haak (Institut Max-Planck d'Iéna) décrivait une migration massive : 75% des individus testés sur le territoire de l'Allemagne affichent alors une ascendance yamnaya !

Les descendants de ces groupes venus des steppes ont infiltré toute l'Europe en une vingtaine de générations. "Quand on regarde les séquençages génétiques au début de l'âge du Bronze, il y a un avant et un après la migration de ces nomades, constate Ludovic Orlando, de l'université de Toulouse. En très peu de temps, un petit millénaire, la génétique des Français a complètement changé."

La rapidité avec laquelle ces gènes se sont diffusés a posé question. En 2017, une étude américano-suédoise faisait sensation. Elle utilisait les séquences génétiques typiques de ces populations et présentes sur le chromosome X pour y calculer le rapport hommes/femmes. Les pères (dotés d'un chromosome sexuel Y et d'un chromosome sexuel X) transmettent leur chromosome X une fois sur deux, tandis que les mères (dotées de deux chromosomes X) le transmettent deux fois plus. Le calcul indique que les groupes d'arrivants comptaient entre 5 et 14 hommes pour 1 femme !

Avantage biologique ou social

Ajoutez à cela une subite prolifération en Europe de sépultures de guerriers mâles, enterrés à la mode Yamna sous des tumulus, parfois avec un cheval domestiqué, et l'imaginaire se peuple de hordes d'envahisseurs mâles violents. Mais, nuance Eva-Maria Geigl, "on ne sait pas du tout comment s'est passée cette rencontre, si elle a été violente ou non. Il n'y a pas de traces archéologiques de violence en France".

Pourtant, la diffusion rapide de chromosomes Y typiques des nomades des steppes mâles dans les populations locales indique bien que les descendants de ces hommes venus de l'est ont fécondé massivement les femmes des populations de fermiers locaux. Mais "il est aussi possible que ces hommes aient été plus fertiles, ou qu'ils aient eu plus de succès auprès des femmes, tempère Ludovic Orlando.

Il suffit parfois d'un petit avantage pour que des séquences génétiques se propagent rapidement dans une population". L'avantage n'était pas forcément biologique : il suffit que les nomades, des éleveurs, aient acquis des positions sociales dominantes pour que leurs gènes se soient propagés plus efficacement.

Sans compter que les fermiers qui peuplaient alors l'Europe étaient en petite forme. En 2015, l'équipe d'Eske Willerslev (université de Copenhague) révélait avoir identifié l'ADN de la bactérie responsable de la peste, Yersinia pestis, sur sept restes humains de l'âge du Bronze, soit 8 % des fossiles testés en Europe centrale. Certes, cette bactérie n'avait visiblement pas encore acquis la capacité de se propager via les puces des rats… mais si elle était moins transmissible, elle était déjà mortelle. Et a dû faire des ravages dans les nouvelles villes fondées par les fermiers de la fin du Néolithique. Toujours est-il qu'en France comme dans le reste de l'Europe, les populations des steppes d'Europe centrale s'imposent. Et avec elles, probablement, les langues indo-européennes. Si l'on s'est longtemps interrogé sur leur origine exacte, l'époque et leur mode de diffusion, les données génétiques indiquent que la vague venue d'Eurasie était massive et a submergé les populations locales. On peut dès lors supposer que les nouveaux arrivants ont imposé leur langue.

Ceux-ci vont se mêler à la population et apprendre à cultiver. La fusion, qu'elle ait été progressive ou brutale, pacifique ou imposée, a eu lieu. Les tests génétiques sur les populations actuelles en témoignent : en moyenne 40 % de notre génome est issu de ces nomades. Avec des différences selon les régions : cette influence est nettement plus prononcée chez les habitants du nord et de l'est de la France que dans le sud.

Source : Sciences & Vie du 21/06/2021

Nous sommes tous des paysans d'Anatolie

Les Français d'aujourd'hui leur doivent la majorité de leur ADN.

En quelques centaines d'années, les paysages de la France ont été bouleversés… pour toujours. Ses forêts profondes, sauvages, qui avaient prospéré avec la sortie de la période glaciaire et faisaient le délice des chasseurs-cueilleurs, ont commencé à rétrécir. Elles ont laissé place à des champs, des pâturages. Sur les collines sont apparus des villages. Et les hommes, qui jusqu'ici parcouraient le pays par petits groupes, rares, sont devenus omniprésents.

Les archéologues se sont longtemps demandé si la révolution néolithique, qui a eu lieu il y a un peu plus de 6 000 ans sur notre territoire, s'était produite par "diffusion culturelle" ou par "diffusion démique". En d'autres termes, si les chasseurs-cueilleurs avaient appris à cultiver la terre et à élever du bétail auprès d'agriculteurs aguerris, ou s'ils avaient été remplacés par des populations venues des pays où l'agriculture était née.

C'est la paléogénétique qui a apporté la réponse, et notamment, pour le territoire français, une étude de 2020 publiée par l'équipe de paléo-génomique de l'Institut Jacques-Monod, à Paris. L'analyse de séquences génétiques de 243 fossiles retrouvés en France dans le cadre du projet Ancestra voit bien l'irruption d'une nouvelle population en France ; les premières traces de métissage datent d'environ 5 300 ans av. J.-C. Leurs gènes désignent même précisément d'où ils venaient : d'Anatolie, une région qui correspond à la Turquie actuelle.

Deux voies migratoires

"Les agriculteurs sont arrivés par deux voies principales, décrit Eva-Maria Geigl, membre de l'équipe.

Certains ont traversé les Balkans, suivi le Danube, puis atteint le Bassin parisien. D'autres ont longé les côtes de la Méditerranée, depuis la Grèce, puis l'Italie, jusqu'au sud de la France, en Corse et en Espagne de l'Est. Après ils sont remontés vers le nord." C'est en France que ces deux vagues se rejoignent, vers 5 000 ans av. J.-C. Ces deux voies migratoires avaient déjà été observées par l'archéologie : les agriculteurs nous ont laissé des faucilles en pierre taillée, des vestiges de maisons et les premières céramiques. Ceux passés par l'Europe centrale portent avec eux la culture rubanée (ils façonnent des pièces de poterie sur lesquelles ils gravent des rubans) alors que ceux du Midi impriment leur poterie avec des coquillages - on parle de culture "impresso-cardiale".

Mais ce que la génétique révèle, c'est que ces migrants se déplaçaient en famille. La proportion de séquences portant des variations typiquement anatoliennes et présentes sur le chromosome Y (masculin) ou d'ADN mitochondrial (transmis par les femmes) suggère que, globalement, autant d'hommes que de femmes anatoliens se sont alors installés. Quelles relations ont-ils établies avec les chasseurs-cueilleurs déjà présents ? En Europe, la génétique indique des situations très contrastées : certains individus semblent bien issus d'unions mixtes, mais elles n'étaient pas la norme.

Une étude parue en mai 2020 suggère que leur arrivée en France s'est déroulée bien autrement. "Que ce soit sur la route danubienne, dans les Balkans, ou méditerranéenne, en Croatie ou en Italie, on n'observe qu'un faible métissage des nouveaux habitants avec les chasseurs-cueilleurs, de l'ordre de quelques pourcents", indique Maïté Rivollat, la post-doctorante qui a analysé ces données.

Cohabitation et métissage

Pour autant, les fermiers n'ont pas conquis le territoire par la violence : l'archéologie ne rapporte pas de traces de massacres. Là où les nouveaux arrivants s'installent, les chasseurs-cueilleurs, plus mobiles, s'en vont probablement chasser ailleurs. "En revanche, dans le sud de la France, le métissage est important. Une de nos analyses concerne un individu qui a vécu en Provence et présente 55 % de séquences héritées des chasseurs-cueilleurs", poursuit la chercheuse. Preuve que les chasseurs-cueilleurs se sont installés dans la région et ont fondé des familles avec les nouveaux arrivants. Et cette cohabitation a duré, le flux de gènes de chasseurs-cueilleurs s'étant poursuivi sur plusieurs générations.

Des agriculteurs du Proche-Orient. C'est précisément d'Anatolie que sont venues les populations d'agriculteurs qui se sont mêlées aux Français, en passant soit le long de la Méditerranée, soit par l'Europe de l'Est.

La conversion à l'agriculture a permis à la population humaine de survivre en France, malgré la migration vers les régions boréales des troupeaux d'animaux qui alimentaient leurs prédécesseurs. En quelques centaines d'années seulement, la population a été multipliée par 10 ou 20, selon les estimations. Aujourd'hui, les Français affichent encore dans leur génome plus de 50 % de séquences héritées de ces ancêtres fermiers d'Anatolie. Et le reste alors ? Elle arrive, comme une vague venue des steppes d'Eurasie.

Source : Sciences & Vie du 21/06/2021

Nous sommes tous Cro-Magnon

Il y a 40.000 ans, les humains modernes venant du sud-est pénètrent dans un Hexagone dominé par le froid.

De la persévérance : c'est ce qu'il a fallu à nos ancêtres pour s'installer en France. Car lorsque les premiers représentants des Homo sapiens pénètrent sur le territoire, il y a 40 000 ans, celui-ci est en pleine glaciation. Ils vont être régulièrement chassés par ces poussées glaciaires, mais reviendront chaque fois encore plus forts.

D'où viennent-ils exactement ?

Homo sapiens est né en Afrique, il y a plus de 300 000 ans. Il y a 200 000 ans, on le retrouve au Proche-Orient. En 2021, de l'ADN des premiers arrivants en Europe, découvert en République tchèque ou encore en Bulgarie, était séquencé : il date d'environ 45 000 ans. Ces chasseurs-cueilleurs nomades progressaient donc lentement.

Quand ils arrivent en France, le territoire n'a rien du "doux pays de notre enfance". Les périodes les plus clémentes affichent quelques degrés de moins qu'aujourd'hui. Mais tous les 1 000 à 3 000 ans, le froid s'accentue. La glace envahit une grande partie du territoire. Les forêts de feuillus et de conifères sont remplacées par des paysages de steppes russes, parcourues de mammouths, rhinocéros laineux, rennes, chevaux… Au plus fort des glaciations, la France est un désert polaire et la glace gagne les bords de la Méditerranée.

L'homme moderne, de l'Afrique à la France. Homo Sapiens arrivait lui aussi d'Afrique. Au Proche-Orient, en Europe de l'Est (il y a 45 000 ans) puis en France, il croise les Néandertaliens.

Certes, les humains modernes ont de la ressource. Quand le froid s'intensifie, ils mangent moins de végétaux (racines, plantes) et plus de viande. Ils ont perfectionné leurs techniques de chasse et leurs outils sont plus performants : les pierres sont désormais précisément taillées pour être tranchantes, légères. Les os sont également travaillés pour servir de sagaies. On sait coudre des vêtements chauds dans la fourrure du gibier. Et l'on apprécie la douceur des grottes. Ces premiers humains modernes y laissent un témoignage d'une âme artistique étonnante : des parois couvertes de troupeaux de chevaux, de bisons ou de rennes qu'ils croisaient régulièrement.

Mais le froid est souvent plus fort : "Dans les données génétiques, nous voyons ces périodes de froid extrême, indique Maïté Rivollat (université de Bordeaux et Max Planck Institute for the Science of Human History d'Iéna). Lors du dernier maximum glaciaire il y a 20 000 ans, on observe une perte de diversité génétique importante. Cela indique une réduction sévère du nombre d'individus dans la population, ce qu'on appelle un goulet d'étranglement."

Pour échapper au froid, les tribus quittent le territoire et redescendent vers des refuges climatiques : la péninsule ibérique pour les uns, l'Italie, les Balkans, le sud de la Méditerranée pour les autres. Puis elles remonteront. Mais elles ne seront pas seules. "Il y a 14 500 ans, quand le climat commence à se radoucir, on voit dans les génomes apparaître un apport majeur de nouvelles populations venant du sud-est de l'Europe ou du Proche-Orient", poursuit la chercheuse. Des populations à la peau sombre qui vont venir grossir celle des chasseurs-cueilleurs du Paléolithique.

Que reste-t-il aujourd'hui, en nous, de celui qu'on a longtemps appelé Cro-Magnon ? Selon les personnes, entre 5 et 15 % de génome provient de cet ancêtre. Car avec la période chaude de l'Holocène, une révolution couve au Proche-Orient. Un raz de marée se prépare.

Source : Sciences & Vie du 21/06/2021

Nous sommes tous Neandertal

Qui a posé le premier regard sur ce far-west de l'Europe qu'est la France ? Des pionniers dont on retrouve la trace dans notre génome.

Ce sont les premiers humains connus à fouler le sol français. Ceux qui ont découvert ses paysages, emprunté pour la première fois les bords de la Creuse, ramassé les coquillages sur les plages du nord de la Bretagne, admiré l'arrière-pays héraultais, apprécié la douceur de la Champagne berrichonne, arpenté les coteaux du Loir, admiré la mer depuis le majestueux cirque de Roquebrune-Cap-Martin…

C'est dans l'Hérault, sur le site de Bois-de-Riquet, que l'on trouve les premières traces d'occupation : des galets aménagés pour couper. Les plus anciens ont plus de 1,2 million d'années, mais aucun fossile n'indique qui les a utilisés. Certes, il y a eu une première vague humaine archaïque. Mais l'histoire de la génétique française, elle, débute vraiment avec Homo heidelbergensis, des humains arrivés d'Afrique il y a près de 800 000 ans, probablement par les Balkans.

La richesse des vestiges archéologiques témoigne que ces ancêtres se sont particulièrement plus en France.

Ils ont aussi laissé, sur la côte Nord de la Bretagne, une de leurs plus fameuses inventions : le briquet. Plus exactement, un nodule ferreux que l'on percutait avec un silex pour produire des étincelles. Il date de 400 000 ans, période où les premiers humains ont domestiqué le feu, et a été retrouvé dans une grotte occupée par Homo heidelbergensis à Menez Dregan.

Mais c'est à Tautavel, dans les Pyrénées-Orientales, que l'on trouve les premiers ossements humains qui témoignent de sa présence et l'identifient avec certitude. Ils affichent entre 570 et 400 000 ans. Et décrivent des humains de taille moyenne (1,65 m pour les hommes, 1,55 m pour les femmes), vivant de charognage, de chasse et de cueillette. Au menu : rhinocéros laineux, chevaux, mouflons, bœufs musqués, bisons, rennes… avec peut-être une touche de cannibalisme.

Sous-estimé puis réhabilité

Alors, ces pionniers, qui étaient-ils pour nous ? La réponse est venue du Max-Planck Institute for Evolutionary Anthropology, fondé à Leipzig par Svante Pääbo, ce biologiste suédois considéré comme le père de la paléogénétique. En 2016, il analysait pour la première fois le plus ancien génome d' Homo heidelbergensis. Et montrait qu'il était l'ancêtre de l'homme de Neandertal.

La France fut le cœur du domaine des Néandertaliens. C'est là que l'on retrouve le plus grand nombre de sites avec des fossiles de cette espèce dans toute l'Eurasie. Le plus ancien date de 210 000 ans et fut identifié en 2010 à Tourville-la-Rivière, en Normandie.

L'homme de Neandertal fascine, c'est la seule autre lignée humaine avec laquelle les humains modernes ont cohabité sur le territoire français. C'est lui qui a "accueilli", il y a environ 40 000 ans, nos ancêtres Homo sapiens arrivés d'Afrique. Ces derniers ont-ils remarqué que ces hommes étaient plus trapus, leur front fuyant, les orbites plus saillantes, le menton moins marqué ? À quel point ont-ils reconnu chez eux des congénères ? Si on a longtemps vu les Néandertaliens comme des "sous-hommes", l'archéologie nous a montré qu'il n'en était rien.

C'est en France, notamment, que notre cousin a acquis ses lettres de noblesses. En 2021, une enquête menée sur un fossile d'enfant Neandertal découvert en 1973 en Dordogne concluait qu'il s'agissait d'une sépulture. La couche de sédiments sur laquelle le petit corps reposait affiche en effet 20 000 ans de plus que lui : le corps a été déposé dans un trou creusé dans le sol. Une inhumation en bonne et due forme, qui révèle une spiritualité très humaine.

Premiers Européens. Homo heidelbergensis, d'origine africaine, arrive en Europe il y a 800 000 ans environ. Il est l'ancêtre des Néandertaliens, présents en Europe et notamment en France.

Et la génétique atteste que nos ancêtres Homo sapiens ne s'y sont pas trompés. Quand ils sont arrivés en France, après avoir franchi les Alpes ou longé la Méditerranée, ils se sont retrouvés face à face avec ces petits groupes humains, qu'ils ont reconnus comme des semblables. C'est Svante Pääbo qui l'a démontré, en 2010, en séquençant l'ADN de Néandertaliens. Il concluait que les Français, comme tous les Européens, portent 1 à 3 % de génome néandertalien : des traces d'amour entre deux lignées humaines finalement pas si différentes.

Que nous a-t-il légué ? Parmi les séquences génétiques néandertaliennes présentes chez les humains actuels, il y a notamment des gènes associés à la formation de filaments de kératine, que l'on retrouve dans la peau et les poils. Difficile de dire en quoi exactement la peau et les poils des Néandertaliens étaient différents de ceux des premiers Homo sapiens. Peut-être étaient-ils mieux adaptés au froid…

Mais à l'époque où Homo sapiens pénètre en France, l'homme de Neandertal est sur le déclin. "En combinant différentes approches démographiques, nous avons évalué sa population européenne entre 5 000 et 70 000 individus", précise Anna Degioanni, paléoanthropologue à l'université d'Aix-Marseille. Puis il disparaît, il y a 40 000 ans. Mais pas totalement : il vit encore en nous.

Source : Sciences & Vie du 21/06/2021