Comment les derniers chasseurs-cueilleurs de France évitaient la consanguinité

Des analyses ADN et de la composition des os de restes humains retrouvés au sud de la Bretagne montrent que ces groupes de chasseurs-cueilleurs accueillaient des membres d’autres groupes pour se reproduire.

Se mélanger pour survivre. Une pratique ancienne, nommée exogamie, qui permet aux petits groupes humains d’éviter la consanguinité et les problèmes de santé qu’elle peut engendrer. Un risque que les chasseurs-cueilleurs de la préhistoire ont dû affronter à cause du nombre réduit des membres dans ces groupes nomades, qui offrait donc peu de possibilités pour se reproduire en dehors de sa propre lignée.

Des études précédentes montraient déjà que ces groupes utilisaient souvent une forme d’exogamie connue comme patrilocalité (où les femmes allaient vivre dans le clan de l’homme) pour échapper à la consanguinité. Une pratique utilisée aussi en France par les derniers chasseurs-cueilleurs de l’Hexagone, selon une étude publiée le 26 février 2024 dans la revue Pnas grâce à une collaboration entre l’Université d’Uppsala (Suède), le Muséum national d’Histoire naturelle et les universités de Rennes et de Nantes.

Ces chasseurs-cueilleurs n’avaient pas un niveau élevé de consanguinité

Il y a environ 10.000 ans, toute la France était peuplée par des groupes de chasseurs-cueilleurs. Ils ont été absorbés quelques millénaires plus tard par des agriculteurs du Néolithique provenant d’Anatolie (dans l’actuelle Turquie) et des bergers nomades en provenance des steppes au nord de la mer Noire. Mais certains groupes de chasseurs-cueilleurs ont tenu plus longtemps que les autres. Particulièrement en Bretagne, une région aux confins de l’Europe, tout à l’ouest, où cette rencontre a sans doute été plus tardive que dans le reste du pays.

Cette étude se focalise sur les sites de Hoedic et Téviec, au sud de la Bretagne, où un grand nombre de restes humains datant du Mésolithique a été retrouvé. "C’est l'un des sites mésolithiques les plus tardifs de France, et sans doute d’Europe occidentale", précise Christian Dina, spécialiste en épidémiologie génétique à l’institut du Thorax à Nantes et co-auteur de l’étude. Ces chasseurs-cueilleurs seraient vieux de près de 7.000 ans, et auraient côtoyé les premiers agriculteurs arrivés dans la région.

Comme d’autres groupes de chasseurs-cueilleurs étudiés, ceux-ci comptaient probablement peu de membres, à cause des contraintes de leur vie nomade. "Les groupes devaient rester assez petits pour pouvoir exploiter une zone géographique et bien se nourrir, comme cela est encore le cas dans les populations modernes de chasseurs-cueilleurs, explique Christian Dina. Puis, avec l’avènement de l’agriculture au néolithique, il y a sans doute eu un développement plus grand de population, donc un ‘marché matrimonial’ plus large, et moins de possibilités de consanguinité. Mais chez ces chasseurs-cueilleurs, la taille de la population globale était plus petite, et en plus, ils vivaient par petits groupes. Donc, il y avait des risques accrus de consanguinité."

Les chercheurs ont analysé l’ADN (le matériel génétique) des individus enterrés dans ces sites, afin d’étudier leurs liens de parenté. Mais malgré la petite taille de leurs groupes, ils ne présentaient pas de hauts niveaux de consanguinité.

Mélanger les groupes pour mixer le génome

En effet, les individus enterrés dans un même site étaient faiblement liés entre eux génétiquement, avec quelques similarités génétiques dues à la petite taille de la population, mais pas de consanguinité. C’est-à-dire que ces chasseurs-cueilleurs évitaient de faire des enfants avec des membres de leur famille proche. Il est probable qu'ils sortaient de leurs groupes pour trouver des partenaires plus appropriés. "C’était peut-être une stratégie d’échange, une tradition de ‘mariage’ entre ces petits groupes de chasseurs-cueilleurs, pour éviter la consanguinité", abonde Christian Dina.

Une pratique qui aurait été facilitée par la géographie bretonne, qui permettait la mobilité et le contact (et donc l’échange) entre ces groupes. Et cette étude met en évidence aussi que ces échanges se faisaient probablement dans un sens spécifique, la femme quittant son groupe pour rejoindre celui de l’homme, comme cela a déjà été observé chez d’autres chasseurs-cueilleurs du Paléolithique et du Mésolithique.

Ce mode d’exogamie a été confirmé en analysant les habitudes alimentaires d’individus retrouvés dans ces deux sites bretons. Entourés d’eau, ils mangeaient principalement du poisson, ce qui a été déterminé en étudiant la composition du collagène de leurs os (la datation au carbone 14 du collagène permet de déterminer si les protéines consommées pour sa fabrication provenaient d’une source animale aquatique ou terrestre).

Selon ces estimations, environ 70 % de l’alimentation animale des chasseurs-cueilleurs à l’île de Hoedic venait de la mer. Avec une proportion plus basse à Téviec (environ 50 %), qui à l’époque n’était pas une île et donc permettait un meilleur accès à des animaux terrestres (le niveau de la mer y était environ 10 mètres plus bas qu’actuellement). Dans le premier site, les deux femmes retrouvées montraient une proportion de protéines d’origine marine d’environ 56 %, bien plus basse que la moyenne de 70 % sur le site et plus proche de celle à Téviec. Ce qui suggère que leur alimentation durant leur vie avait contenu plus de protéines issues d’animaux terrestres que les autres membres de leur groupe, et donc qu’elles viendraient d’un autre site où l’on mangeait moins de poissons et de fruits de mer qu’à Hoedic.

Les chasseurs-cueilleurs ont fini par rejoindre les agriculteurs

Cette pratique de patrilocalité avait déjà été mise en évidence précédemment pour d’autres groupes de chasseurs-cueilleurs. Et il avait été proposé que ces femmes qui rejoignaient ces groupes pouvaient venir des groupes d’agriculteurs qui commençaient à s’installer dans leur territoire. Mais cette étude montre que les femmes analysées ne présentent pas de traces génétiques de ces populations néolithiques, tout comme les autres individus de ces sites. Elles seraient donc plutôt originaires d’autres groupes de chasseurs-cueilleurs.

En revanche, des agriculteurs du Néolithique en France avaient bien de traces génétiques de chasseurs-cueilleurs, donc il y a eu mélange, mais, apparemment, seulement dans un sens, jusqu’à l’intégration complète des chasseurs-cueilleurs chez les agriculteurs. "Cela a été finalement un mélange, sans doute causé par l’augmentation de la taille des populations des individus néolithiques, suppose Christian Dina. J’aurais sans doute tendance à dire par absorption, petit à petit, dans le sens de rejoindre ces communautés néolithiques. Mais ce n’est vraiment que des hypothèses, uniquement basées sur les observations."

Des hypothèses, donc, qui nous permettent cependant d’imaginer comment vivaient les derniers chasseurs-cueilleurs du Mésolithique, jusqu’à la disparition de ce mode de vie en Europe au Néolithique.

Source : Sciences et Avenir du 22/03/2024

La génétique précise la composition des clans néandertaliens

L’analyse des gènes de onze individus passés par la grotte de Chagyrskaya, en Sibérie, suggère une fois de plus que les Néandertaliens vivaient au sein de communautés très consanguines d’au plus une trentaine de personnes.

Les Néandertaliens ont existé pendant environ 400 000 ans, avant de disparaître il y a quelque 40 000 ans. Sans doute se sont-ils fondus parmi les humains modernes, car ils nous ont laissé un héritage génétique, de mieux en mieux connu grâce aux données extraites jusqu’à présent de 18 génomes néandertaliens issus de 14 sites archéologiques répartis de l’Espagne à la Sibérie. Voilà qu’autour de Laurits Skov, des chercheurs de l’institut Max-Planck d’anthropologie évolutionnaire de Leipzig et d’autres institutions viennent d’extraire de séquences d’ADN de 13 individus, issus de deux grottes sibériennes, des informations sur l’organisation sociale des groupes néandertaliens, qui confirment ce que d’autres recherches suggéraient déjà.

Les grottes de Chagyrskaya et d’Okladnikov se trouvent en Sibérie, dans l’Altaï russe, à 70 kilomètres l’une de l’autre et respectivement à 100 kilomètres et à 50 kilomètres de la célèbre grotte de Denisova, où furent découverts les Dénisoviens, plusieurs Néandertaliens et une métisse dénisovienne-néandertalienne. Plutôt que des habitats, ces cavités peu spacieuses furent des stations de chasse occupées de façon intermittente pendant des milliers d’années. Outre des outils de pierre du Paléolithique moyen sibérien (il y a plus de 40 000 ans), leurs horizons fossilifères ont livré des restes de plantes et des ossements animaux (bisons) et humains. Des datations situent les couches à fossiles néandertaliens entre 60 000 et 44 000 ans avant le présent, à Okladnikov, mais les chercheurs pensent que les occupations des deux grottes par deux clans distincts furent grosso modo contemporaines, entre il y a 60 000 et 50 000 ans.

L’équipe de Laurits Skov a développé des sondes moléculaires pour analyser nombre des fragments d’ADN qui diffèrent chez les Néandertaliens, les Dénisoviens et les humains modernes, de sorte qu’ils informent sur l’histoire de ces populations. Grâce à cette méthode, les chercheurs ont étudié jusqu’à 643 000 sites, distribués tout au long des génomes nucléaires de 7 individus masculins et de 6 individus féminins, dont 8 adultes et 5 enfants et jeunes adolescents. Ils ont aussi séquencé leur ADN mitochondrial, un petit génome distinct du génome nucléaire et transmis seulement par les femmes, ainsi que 6,9 millions de bases de leur chromosome Y, le chromosome sexuel masculin transmis seulement par les hommes.

La première information notable issue de ces analyses était attendue : c’est la confirmation d’un métissage entre les Dénisoviens et les Néandertaliens de l’Altaï. Les longueurs des segments d’ADN dénisoviens présents dans les génomes néandertaliens de Chagyrskaya suggèrent un événement de métissage survenu plus de 30 000 ans avant les vies des occupants de la grotte. Les chercheurs ont examiné combien de variants nucléotidiques les habitants des deux grottes sibériennes partagent avec des Néandertaliens dont les génomes sont entièrement séquencés. Il en ressort que les Néandertaliens de Chagyrskaya ont plus d’affinités génétiques avec les Néandertaliens occidentaux (Vindija en Croatie, El Sidrón en Espagne) qu’avec ceux de la grotte de Denisova, pourtant proche.

Les clans de Chagyrskaya et d’Okladnikov vivaient à l’extrême est du territoire néandertalien, car ils descendaient de migrants néandertaliens provenus de l’ouest il y a plus de 100 000 ans, lors d’un épisode climatique chaud.

Cette absence de cohérence géographique dans la population néandertalienne de l’Altaï illustre qu’une inflation rapide du territoire néandertalien, pendant un épisode climatique chaud entre 115 000 et 100 000 ans, est bien à l’origine du peuplement néandertalien de l’Altaï. Cette rapide migration de clans néandertaliens provenant de divers endroits de l’Eurasie occidentale a manifestement été suivie, quelque temps après leur arrivée en Sibérie, par un métissage avec la population dénisovienne vivant déjà dans l’Altaï. Ce scénario est compatible avec le fait que Denisova 11, la métisse de mère néandertalienne et de père dénisovien découverte dans la grotte de Denisova, a vécu entre 118 000 et 79 000 ans, possiblement vers 100 000 ans donc, peu après l’arrivée de Néandertaliens depuis l’ouest.

Outre cette confirmation du métissage Dénisova-Néandertal dans l’Altaï, la deuxième observation insigne faite par les chercheurs est que les Néandertaliens de l’Altaï vivaient au sein de petits clans isolés dans la nature, quoiqu’en contact avec des groupes vivant à distance. Cet isolement est indiqué par les très forts degrés de parenté trouvés au sein des Néandertaliens de Chagyrskaya : un homme est apparenté à de multiples autres ; il s’agit en outre d’un parent au premier degré (50 % d’ADN commun) d’un individu de sexe féminin. Comme il y a trois combinaisons homme-femme possible au premier degré de parenté – mère-fils, père-fille, frère-sœur –, mais que les deux individus appartiennent à des lignées mitochondriales différentes, les chercheurs ont conclu qu’il s’agissait d’un duo père-fille ; ce père faisait partie en outre de la même lignée maternelle – même ADN mitochondrial – que deux autres hommes, ce qui implique une aïeule maternelle commune proche. Dans le cas de deux autres individus, une autre parenté de premier degré semble possible, sans certitude étant donné l’insuffisance des données génétiques disponibles pour cette paire d’individus. Les chercheurs ont aussi mis en évidence que deux individus sont des parents au deuxième degré (oncles ou tantes reliés à neveux et nièces ou grands-parents à des petits enfants, 25 % d’ADN commun). Les faibles différences observées entre les séquences d’ADN des individus non apparentés suggèrent en outre qu’ils étaient contemporains ou quasi contemporains, puisque des mutations s’accumulent dans l’ADN avec le temps.

Les chercheurs se sont aussi demandé si la communauté de Chagyrskaya avait des relations avec celle d’Okladnikov. Cela aurait pu être indiqué par les deux individus de la grotte d’Okladnikov, mais ceux-ci s’avèrent non apparentés entre eux ou avec les onze individus de Chagyrskaya, ce qui suggère qu’ils faisaient partie d’un groupe distinct. Pour autant, les chercheurs ont constaté que l’un des individus d’Okladnikov appartient à la même lignée maternelle qu’un autre de Chagyrskaya. La très grande proximité de leurs ADN mitochondriaux suggère, par ailleurs, que seules quelques milliers d’années ont dû s’écouler entre eux et leur ancêtre commune. En outre, 2 des 38 ADN mitochondriaux humains extraits des sédiments de la grotte de Chagyrskaya s’avèrent proches de ceux d’Okladnikov, ce qui implique qu’au cours du temps des femmes ont circulé entre les deux clans.

L’exemple de la petite communauté de Chagyrskaya suggère ainsi que les Néandertaliens de l’Altaï vivaient en petits clans très consanguins, mais entre lesquels les femmes circulaient. Le fait que les Néandertaliens cohabitaient en bandes réduites était déjà bien connu par diverses observations. En 2018, Vadim Stepanchuk, de l’Académie des sciences d’Ukraine, a analysé la structure sociale et démographique des Néandertaliens de Crimée à partir des données archéologiques recueillies sur de nombreux sites, les a comparées à celles que laissent des chasseurs-cueilleurs actuels, et conclu qu’ils avaient le même type de liens sociaux que ceux de l’Altaï. Les Néandertaliens de l’Altaï illustrent donc une réalité notoire en ethnographie : les chasseurs-cueilleurs vivent en petits groupes de trente personnes au grand maximum. Cette réalité était déjà illustrée par la recherche menée par l’équipe de Dominique Cliquet, de la Direction régionale des affaires culturelles de Normandie à Caen, sur le site du Rosel : là, l’analyse d’un échantillon de 257 empreintes de pied laissées dans le sable par des Néandertaliens il y a quelque 80 000 ans implique la présence d’un groupe de dix à treize personnes comptant de nombreux jeunes, ce qui, compte tenu de la possible présence d’adultes non représentés dans ces empreintes, correspond à la taille d’une bande de chasseurs-cueilleurs.

Pour survivre à long terme, ces petits clans avaient besoin d’échanger des gènes avec les groupes voisins, avec qui ils formaient une population restreinte. L’équipe de Laurits Skov nous apporte une preuve de la petitesse de la population dont faisait partie le clan de Chagyrskaya en mettant en lumière la forte consanguinité à laquelle on s’attend au sein d’une population réduite. Les chercheurs ont mis en évidence des régions homozygotes dans le génome de huit individus, signe qu’ils partageaient un ancêtre commun très proche. Plus ces segments sont longs, plus proche est l’ancêtre commun des parents de l’individu, ce qui permet d’inférer une taille de population. Comme attendu, le résultat confirme que les Néandertaliens appartenaient à une petite population, puisqu’ils ont le même niveau d’homozygotie que les gorilles de montagne, une espèce en danger dont un millier d’individus sauvages vivent en communautés de seulement quatre à vingt individus !

Enfin, les chercheurs ont montré que la diversité de l’ADN des 6 chromosomes Y présents à Chagyrskaya est faible, tandis que celle des 11 génomes mitochondriaux de la grotte est plus grande, ce qui peut s’expliquer par des paramètres démographiques (longueurs différentes des générations masculines et féminines), par un biais de reproduction (plus grande reproduction de certaines lignées masculines) et par la circulation plus importante des femmes entre clans. À l’aide de simulations de la diversité génétique des chromosomes Y et des génomes mitochondriaux observés, l’équipe a conclu que le meilleur scénario est celui d’un clan de vingt individus, dont 60 à 100 % des femmes seraient provenues de l’extérieur, même si les données génétiques indiquent que quelques femmes restaient dans leur groupe de naissance.

Cette circulation des femmes était déjà suggérée par la découverte en 2011 d’une très probable cellule familiale néandertalienne par une équipe menée par Carles Lalueza-Fox, de l’Institut de biologie évolutive de l’université Pompeu Fabra, à Barcelone. L’analyse de l’ADN mitochondrial et des génomes Y extraits des restes de six adultes, trois adolescents, deux jeunes et un nourrisson, enterrés ensemble il y a quelque 49 000 ans dans la grotte de El Sidrón dans les Asturies, en Espagne, avait révélé que sept de ces Néandertaliens appartenaient à une même lignée mitochondriale, quatre à une deuxième, et une femme à une troisième. Or les trois hommes appartenaient à la même lignée maternelle (frères, oncles ou neveux ?), tandis que les trois femmes étaient chacune d’une lignée maternelle différente. En outre, l’une d’elles était la mère de deux des enfants alors que la troisième femme, de la même lignée maternelle que les trois hommes (une sœur ou une nièce ?), avait mis au monde le troisième enfant. Ainsi, ces Néandertaliens des Asturies évoquaient déjà une cellule familiale centrée sur les trois hommes, comportant deux femmes venues de l’extérieur du clan avec qui ils auraient eu des enfants et une troisième, leur parente, avec qui ils en ont peut-être eu un aussi… Les grottes de Chagyrskaya et d’Okladnikov nous confirment donc, par la génétique, ce que l’on supputait déjà : les Néandertaliens vivaient en petits groupes très consanguins entre lesquels les femmes principalement circulaient.

Source : Pour la Science du 28/12/2022

La disparition de l’homme de Néandertal serait plus ancienne que ce que l’on croyait

Des restes humains retrouvés dans une grotte située en Belgique, d’abord datés de 24 000 ans, seraient, en fait, vieux de 44 200 ou 40 600 ans.

Quand l’homme de Néandertal a-t-il disparu ? La question agite les scientifiques depuis longtemps. Les restes humains d’une grotte en Belgique contribuent aujourd’hui au débat en se révélant bien plus anciens que ce qui avait été précédemment envisagé.

Selon de précédentes datations par radiocarbone, les spécimens de la grotte de Spy, où de nombreux restes humains ont été retrouvés depuis le XIXe siècle, remontaient à seulement 24 000 ans. Mais, selon une étude publiée lundi 8 mars dans la revue scientifique PNAS, ils sont, en fait, vieux de 44 200 ou 40 600 années.

Une équipe multidisciplinaire de Belgique, de Grande-Bretagne et d’Allemagne a développé une méthode pour préparer les échantillons, permettant d’éviter toute contamination extérieure, a expliqué à l’Agence France-Presse (AFP) l’un des coauteurs de l’étude, Thibaut Deviese, de l’université d’Oxford et Aix-Marseille. L’étude conclut ainsi que les néandertaliens « ont disparu du nord de l’Europe (…) bien plus tôt que suggéré auparavant ».

Avoir une meilleure idée du moment où l’homme de Néandertal a disparu est considéré comme un premier pas important pour mieux comprendre sa nature, ainsi que pourquoi il a finalement laissé la place à l’être humain moderne.

Carbone 14

La méthode s’appuie toujours sur le radiocarbone (des variantes radioactives du carbone, comme le carbone 14), qui est considérée comme la meilleure méthode de datation, mais améliore la façon dont les échantillons sont traités. Tous les êtres vivants absorbent du carbone, depuis l’atmosphère ou la nourriture, dont du carbone 14, qui se désintègre avec le temps. Puisque les plantes et les animaux arrêtent d’en absorber lorsqu’ils meurent, ce qu’il reste dans la matière permet de déterminer à quel moment cet être a vécu.

Pour les ossements, les scientifiques extraient la partie faite de collagène pour l’analyser, car elle est organique. « Ce que nous avons fait va plus loin », explique Thibaut Deviese. En effet, l’environnement où les restes ont été trouvés peut contaminer les échantillons. Les chercheurs se sont donc concentrés sur des molécules appelées « acides aminés », dont ils étaient absolument certains qu’elles faisaient partie du collagène.

Les auteurs ont également daté des restes de deux autres sites en Belgique, Fonds-de-Foret et Engis, avec des résultats comparables. Des preuves existent qu’il a pu survivre plus longtemps dans d’autres régions qu’en Belgique, note, toutefois, l’étude.

« La datation est cruciale en archéologie, car, sans un cadre fiable de la chronologie, on ne peut être sûrs de comprendre les relations entre le néandertalien et Homo sapiens », souligne Thibaut Deviese. Certains outils en pierre ont été attribués aux néandertaliens, ce qui a été interprété comme un signe de leur développement cognitif, détaille-t-il. Or, s’il se révèle qu’ils n’ont pas existé aussi longtemps que prévu, alors ces objets doivent être réexaminés pour déterminer s’ils étaient vraiment leur œuvre.

La disparition de l’homme de Néandertal pourrait être liée à des causes climatiques, à une trop grande consanguinité ou à la compétition entre espèces, rappelle l’étude – mais il s’agit là d’une autre brûlante question à laquelle elle ne répond pas.

Source : Le Monde du 08/03/2021

Le chromosome Y néandertalien vient de sapiens

Une première comparaison des chromosomes Y des Homo sapiens, des Dénisoviens et des Néandertaliens suggère deux métissages, à des époques distinctes, entre les lignées néandertalienne et sapiens.

Le séquençage du génome d’Homo neanderthalensis nous a appris qu’entre 1 et 3 % de notre ADN est néandertalien. Selon la plupart des paléoanthropologues, cet ADN vient du métissage entre les Néandertaliens et notre espèce, Homo sapiens, après la « principale sortie d’Afrique d’Homo sapiens » il y a quelque 80 000 ans. Et si un autre métissage, bien plus ancien, avait aussi eu lieu ? Une équipe de paléogénéticiens menée par Martin Petr, de l’institut Max-Planck d’anthropologie évolutionniste à Leipzig, vient de mettre en évidence un phénomène de cet ordre : elle a établi que le chromosome Y (le chromosome sexuel mâle) néandertalien est un chromosome Y d’ancêtres d’Homo sapiens introduit dans le génome pré-néandertalien il y a entre 100 000 et 370 000 ans.

Les chercheurs s’interrogeaient autant sur le chromosome Y des Néandertaliens que sur celui des Dénisoviens, l’autre espèce humaine eurasienne ancienne. En effet, comme tous les génomes néandertaliens ou dénisoviens entièrement séquencés sont ceux de femmes, on ne disposait que de très peu d’informations sur les chromosomes Y anciens.

Martin Petr et ses collègues ont extrait de l’ADN ancien de trois fossiles d’hommes néandertaliens et de deux fossiles d’hommes dénisoviens datant d’il y a 40 000 à 136 000 ans. Ils ont ensuite utilisé les techniques chimiques de la paléogénétique pour reconstituer au mieux cet ADN extrêmement dégradé, et obtenu des séquences longues de 6,9 millions à seulement 560 milliers de bases du chromosome Y (sur 57 millions de bases en tout). Or il s’avère que les versions communes de gènes (polymorphismes) dans ces séquences du chromosome Y sont souvent différentes dans le cas des Dénisoviens et des sapiens, mais sont proches ou identiques dans le cas des Néandertaliens et des sapiens. En clair, le chromosome Y des Dénisoviens est… dénisovien, tandis que celui de la lignée néandertalienne provient manifestement de la lignée sapiens.

Cette introgression, c’est-à-dire cette arrivée des gènes sexuels masculins sapiens dans le génome néandertalien, date-t-elle de la principale sortie d’Afrique d’Homo sapiens ? Les chercheurs ont établi qu’elle est bien plus ancienne. D’après l’horloge génétique – c’est-à-dire d’après les nombres de mutations accumulées –, ces séquences du chromosome Y suggèrent qu’environ 700 000 ans se sont écoulés depuis la séparation des populations ancestrales des Dénisoviens et des sapiens, tandis que 100 000 à 370 000 ans se sont écoulés depuis la séparation des populations ancestrales des Néandertaliens et des sapiens qui s’étaient métissées.

Ce résultat n’est pas sans rappeler l’observation faite en 2017 par Cosimo Posth, de l’institut Max-Planck d’histoire humaine, à Tübingen, concernant l’ADN mitochondrial, celui contenu dans les mitochondries, organites qui fournissent aux cellules leur énergie. Ce chercheur avait montré que l’ADN mitochondrial des Néandertaliens provenait aussi de la lignée sapiens et, par l’horloge génétique, avait daté son arrivée entre 220 000 et 470 000 ans.

Or, à ces époques très anciennes, il n’y avait ni Néandertaliens ni sapiens, mais seulement des pré-Néandertaliens et des pré-sapiens. Ces résultats suggèrent donc un très ancien métissage entre des populations d’ancêtres d’Homo sapiens et d’Homo neanderthalensis. Où ? Nous l’ignorons, mais comme aucun métissage ancien comparable ne s’est produit entre Homo sapiens et Dénisoviens, cela ne peut qu’être à l’ouest. En Europe ? Au Proche-Orient ? En Afrique du nord, où vivaient des sapiens archaïques il y a quelque 300 000 ans ? De nouvelles recherches seront nécessaires pour le savoir.

Autre énigme : pourquoi le chromosome Y et les gènes mitochondriaux sapiens ont-ils eu un tel succès ? Selon les chercheurs, la valeur sélective des gènes prénéandertaliens devait être réduite, puisque les prénéandertaliens étaient une petite population affectée d’une forte consanguinité. Les gènes sexuels pré-sapiens, une fois introduits dans la population prénéandertalienne, auraient été sélectionnés et transmis aux générations suivantes car leur valeur sélective était plus grande. Une simulation statistique montre que le chromosome Y sapiens a pu remplacer le chromosome Y prénéandertalien d’origine en à peine 10 000 ans.

Cependant, les mêmes effets auraient dû conduire à un large remplacement des gènes prénéandertaliens par des gènes sapiens dans les autres chromosomes de l’homme de Néandertal. Or ce n’est pas le cas. Une autre possibilité serait que la fertilité des métis mâles possédant un chromosome Y sapiens aurait été bien meilleure, tandis que le reste des gènes sapiens auraient été éliminés en raison d’une valeur sélective moindre que ceux des Néandertaliens dans les conditions environnementales que ces derniers affrontaient.

 

Source : Pour la Science du 18/11/2020

Consanguinité chez les Néandertaliens

Le séquençage du génome d’une Néandertalienne de Sibérie a révélé que ses géniteurs étaient de proches parents. Une pratique sans doute courante, faut de rencontre entre groupes !

Cette phalange d'orteil, retrouvée dans la grotte sibérienne de Denisova, a appartenu à une Néandertalienne adulte.

Ils sont doubles cousins, c'est-à-dire cousins à la fois du côté maternel et paternel ; ils conçoivent une fille ; 50 000 ans plus tard, l’ADN d’une phalange de son orteil est séquencé. Voilà ce qui vient peut-être de se passer, puisqu'une équipe internationale a constaté une forte consanguinité dans le génome d'une néandertalienne sibérienne après l'avoir entièrement séquencé.

Grâce à un nouveau protocole d’une efficacité inégalée, Kay Prüfer de l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutionniste de Leipzig (Allemagne) et ses collègues ont extrait de l’ADN de l’orteil d’une Néandertalienne retrouvée dans la grotte de Denisova (dans le massif de l'Altaï, au Sud de la Sibérie), dans la strate n° 11, datant de 50 300 ans (à 2 200 ans près). Ils ont ainsi obtenu le génome néandertalien le plus fiable jamais séquencé : chacun des quelque trois milliards de nucléotides du génome nucléaire a été identifié 52 fois sur l’un des fragments d’ADN, séquencé et comparé avec un génome néandertalien déjà connu. Grâce à ce nouveau génome, les chercheurs ont pu estimer plus précisément le taux de métissage entre les Néandertaliens et les hommes modernes, désormais estimé à environ 2 pour cent des bases de l’ADN pour tous les non-Africains.

Ces résultats sont d’autant plus spectaculaires que la grotte de Denisova est déjà célèbre pour la découverte de traces (une phalange de doigt et quelques dents) d’une espèce humaine archaïque inconnue : les Denisoviens. Or le séquençage de leur ADN a révélé leur différence, mais aussi un léger métissage avec les Néandertaliens. Ces derniers sont connus pour être surtout Européens, mais un ou plusieurs groupes sont manifestement parvenus jusqu’à Denisova.

La présence de Néandertaliens indique que le territoire exploité par Homo neanderthalensis s’est étendu jusqu’en Sibérie. Or selon diverses estimations, dans une zone de cette ampleur, le nombre de Néandertaliennes en âge de procréer n'a jamais dépassé la dizaine de milliers, soit une population totale de l'ordre de 50 000 individus. Si l’on approxime la superficie du territoire néandertalien par celle de l’Europe (10 millions de kilomètres carrés), moins la partie septentrionale non habitable (environ 4 millions de kilomètres carrés), on parvient à une densité de population maximale de Néandertaliens de l’ordre de 8 habitants pour 1 000 kilomètres carrés, soit un maximum de l’ordre de 4 000 individus sur une superficie de l'ordre de la France métropolitaine.

Une telle dissémination a une conséquence démographique : la réduction du flux de gènes entre les groupes. En termes plus concrets, on peut s’imaginer que, les Néandertaliens vivant en groupes d'une vingtaine de personnes, dont une dizaine d'adultes, un maximum de 200 groupes vivaient sur une surface comme celle de la France, chacun exploitant typiquement 3 000 kilomètres carrés, soit près de 30 fois la surface de Paris. Ces ordres de grandeur expliquent d’une part que les Néandertaliens avaient besoin d’être très mobiles (au point d'aller jusqu’en Sibérie), d'autre part que la rencontre d’un autre groupe était un événement rare. Quand cela se produisait, peut-être les individus en profitaient-ils pour avoir des relations sexuelles avec les membres de l'autre groupe (chez les Inuits, l'hospitalité traditionnelle suppose de mettre sa fille à disposition du voyageur…), que celui-ci ait été formé de néandertaliens ou pas. Cela expliquerait en partie les métissages entre Néandertaliens et Denisoviens, comme celui de ces deux espèces humaines avec les hommes modernes, Homo sapiens.

Le reste du temps, quand aucun échange n’était possible, il fallait bien se reproduire en famille... C’est ce qu’illustre le cas de la Néandertalienne de Denisova dont la phalange vient d’être séquencée : d'après K. Prüfer et ses collègues, le taux de consanguinité qui la caractérise ne peut s’expliquer que si elle a été conçue par un couple formé d'un demi-frère et une demi-sœur, ou de doubles cousins (le cas envisagé au début de cet article), ou d'un oncle et une nièce (ou une tante et un neveu), ou, moins probable, d'un grand-père et sa petite-fille (ou une grand-mère et son petit-fils)…

Source : Pour la Science du 19/12/2013

Le génome d'un cousin de Neandertal décrypté

Les conditions exceptionnelles de conservation à l'intérieur de la grotte ont permis de récupérer de l'ADN.

Les archéologues russes qui ont découvert, en 2008, dans la grotte de Denisova, dans les montagnes de l'Altaï, au sud de la Sibérie, deux molaires et une phalange de doigt fossilisées, ne se doutaient sans doute pas de l'importance de leur trouvaille. L'occupation humaine sur le site a apparemment démarré il y a 280.000 ans, mais les fossiles en question dateraient, eux, d'entre 80.000 et 50.000 ans.

Après examen, la phalange s'est révélée être celle d'une enfant d'environ 7 ans. Les conditions exceptionnelles de conservation à l'intérieur de la grotte ont permis de récupérer de l'ADN. Et en 2010, son analyse génétique montrait qu'elle appartenait à une branche d'hominidés nouvelle, distincte de l'homme moderne (Homo sapiens) et aussi de l'homme de Neandertal. D'abord appelé homme de l'Altaï, il devint homme de Denisova, représentant des dénisoviens. Aujourd'hui, la même équipe de l'institut Max Planck, dirigée par Svante Pääbo, vient de procéder à l'analyse précise des gènes de ces dénisoviens (publiée dans la revue Science). Avec des résultats étonnants.

Cheveux et yeux bruns

Mais d'abord la performance technique. Car, grâce à une nouvelle méthode de séquençage beaucoup plus efficace que les précédentes, les chercheurs ont pu obtenir 30 fois la quantité d'ADN du noyau cellulaire et ainsi décrypter 99 % de la séquence du génome dénisovien. Ce qui a permis de le comparer avec ceux du néandertalien et de l'homme moderne. «Il est vrai que la performance technique est exceptionnelle, confirme Jean-Jacques Hublin, professeur de paléoanthropologie à l'institut Max Planck de Leipzig (Allemagne). Aussi bien par la qualité du séquençage que par la quantité infime de matériel prélevé sur le fossile. Ils n'ont utilisé que 40 milligrammes prélevés sur le fossile! Quand on a commencé à travailler sur de l'ADN très ancien, beaucoup ont eu peur que cela détruise les fossiles. Les technologies actuelles éloignent ce risque de plus en plus.»

Le portrait des dénisoviens se précise. La fillette dont le génome a été examiné portait des gènes en rapport avec une peau foncée, des cheveux et des yeux bruns tels qu'on les retrouve dans les populations actuelles. Ces recherches confirment également que les dénisoviens sont un groupe frère des néandertaliens.

Après l'apparition de leur ancêtre commun en Eurasie, les deux groupes ont été séparés pendant au moins 250.000 ans. Plus tard, il y a quelque 50.000 ans, à l'arrivée en Asie des populations africaines ancêtres de l'homme moderne, les dénisoviens ont contribué à hauteur d'environ 6 % au génome des peuplements de l'Australie et de la Mélanésie. Du matériel génétique néandertalien se retrouve lui aussi en plus faible quantité dans les populations d'Asie, d'Amérique du Sud et d'Europe. Cependant, l'historique et l'ampleur de ces phénomènes d'hybridation entre hommes modernes, néandertaliens et dénisoviens restent encore en débat.

Nouvelles pièces au puzzle

«L'autre information nouvelle apportée par cette étude concerne la démographie de ces groupes estimée par la diversité génétique», explique Jean-Jacques Hublin. Ainsi, il semble que l'effectif des populations dénisoviennes ait été faible. Mais la consanguinité étant exclue, il est possible que leur population se soit accrue sans que la diversité génétique ait eu le temps de se développer. Des recherches en cours du côté des néandertaliens pourraient apporter des nouvelles pièces au puzzle.

Avec ces nouvelles données génétiques, les paléontologues sont en mesure de quitter la simple construction d'arbres généalogiques pour mieux comprendre l'évolution des caractères. «On peut voir grâce à ces travaux que les gènes les plus affectés par l'évolution de la lignée humaine moderne sont directement liés au développement du cerveau et à la mise en place de connexions cérébrales de plus en plus élaborées, estime Jean-Jacques Hublin. Des parties du génome qui régulent l'expression de ces gènes montrent elles aussi des particularités uniques.»

Pour Svante Pääbo, «ce qui est bien, c'est que la liste des gènes identifiés n'est tout de même pas astronomique et que notre groupe de recherche et d'autres pourront probablement analyser la majorité d'entre eux d'ici une décade ou deux.» La suite de l'histoire de ces recherches se fera dans les laboratoires des anthropologues, des généticiens mais aussi avec des chercheurs de fossiles. Sur le terrain ou dans les collections amassées dans les muséums. Car il y a peut-être, dans les vastes tiroirs et caisses de ces institutions, des fossiles dénisoviens qui attendent d'être identifiés… grâce à quelques brins d'ADN fossile.

Source : Le Figaro du 31/08/2012

Australopithèque : L'homme à la maison et la femme en vadrouille

Une nouvelle recherche publiée dans la revue « Nature » montre que tous les hominidés mâles des deux espèces Australopithecus africanus et Paranthropus robustus restaient à leur domicile, tandis que plus de la moitié des femmes quittaient leur lieu de naissance après avoir atteint l’âge de la maturité. Selon cette découverte, les premiers ancêtres de l'homme vivant en Afrique du Sud ne s’aventuraient pas, au contraire, ils étaient enclins à ne pas bouger et attendre que les femelles viennent à eux. C'est le genre de comportement constaté aujourd'hui chez certains primates tels que les chimpanzés et les bonobos et offre un aperçu global de la structure sociale des anciens australopithèques.

Le professeur « Sandi Copeland » de l'Université du Colorado de Boulder, l'auteur principal du journal, a déclaré que les scientifiques ont été surpris par leurs résultats et ne savent pas très bien pourquoi les hominidés se comportaient de cette façon. La première explication avancée pour la dispersion chez les femelles et que ces dernières étaient forcées de se déplacer et quitter leur lieu de naissance pour éviter la consanguinité et pour les mâles il est possible qu’ils restaient sur place afin de coopérer les uns avec les autres pour défendre leur communauté contre les voisins. Ces conclusions ont été tirées grâce à la comparaison des dents fossilisées retrouvées. Les scientifiques se sont concentrés sur les dents formées à la fin de vie pour éviter l'influence de confusion avec les jeunes ainsi que celles qui affichent la différence entre les hommes et les femmes « les canines et les troisièmes molaire ». L'équipe a utilisé des lasers pour analyser les isotopes du strontium et comparé ce résultat au signal de strontium aux rochers dolomitiques dans les sites où ils ont été trouvés. Les isotopes du strontium se produisent naturellement dans les roches et le sol et se retrouvent dans les traces des dents des mammifères. Le rapport de ces isotopes dans l'émail des dents reflète les conditions géologiques de la région habitée par les mammifères lorsque ses dents étaient en forme.

Source : Technosoir du 02/06/2011