Néandertal et Denisova se sont rencontrés grâce à des variations climatiques !

On savait que Néandertal et Denisova s'étaient reproduits entre eux, mais on ignorait tout du pourquoi et du comment. Un article paru dans Science nous en apprend plus sur le contexte des relations entre ces deux groupes, influencé par le changement climatique.

Ce n'est pas nouveau : même s'ils n'étaient pas tous du même groupe, nos ancêtres ont cohabité et se sont reproduits entre eux. Ce que l'on ignorait, en revanche, c'est la fréquence à laquelle ils se croisaient et se reproduisaient, et quand ces croisements ont eu lieu. Les chercheurs se sont donc intéressés aux habitats de Néandertal et de Denisova, qui se sont reproduits entre eux alors que « leurs habitats de prédilection étaient séparés géographiquement, les Néandertaliens préférant généralement le sud-ouest de l'Eurasie et les Denisoviens le nord-est », explique dans un communiqué Jiaoyang Ruan, l'auteur de l'étude. « Les Denisoviens étaient présents dans les climats chauds et humides », alors que « les Néandertaliens étaient plus abondants dans les forêts tempérées », détaille l'article, parue dans la revue Science.

Des croisements influencés par les variations climatiques

Les chercheurs ont donc tenté d'identifier des points de contact possibles, et en ont conclu que les deux groupes se seraient probablement côtoyés dans l'Altaï sibérien, principalement pendant les périodes interglaciaires, au cours desquelles les températures ont augmenté, entraînant des changements spectaculaires dans la couverture végétale de l'hémisphère Nord. Cela a permis l'expansion vers l'est des forêts tempérées, créant des couloirs de dispersion pour les Néandertaliens vers le territoire des Dénisoviens. « C'est comme si les changements climatiques glaciaires-interglaciaires avaient ouvert la voie à une histoire d'amour humaine unique et durable, dont les traces génétiques sont encore visibles aujourd'hui ! », conclut Jiaoyang Ruan.

Source : Futura du 22/08/2023

Denisova-Homo sapiens : une hybridation réussie pour le système immunitaire des Papous ?

Le système immunitaire des Papous, adapté aux maladies infectieuses présentes sous les tropiques, pourrait avoir été hérité de l’hybridation entre Homo sapiens et l’Homme de Denisova il y a 200 000 ans.

Si les humains actuels font partie de l’espèce Homo sapiens, il est désormais établi que nous possédons dans notre ADN des fragments génétiques d’autres espèces d’hominidés aujourd’hui disparues, comme l’Homme de Néandertal. Celui-ci ne serait d’ailleurs pas le seul à s’être hybridé avec nos ancêtres Homo sapiens. Il apparaît en effet que les populations vivant en Papouasie-Nouvelle-Guinée, et plus largement dans la région du sud-ouest du Pacifique que l’on appelle la Mélanésie, présenteraient dans leur ADN environ 5 % du génome de l’Homme de Denisova, une autre espèce d’hominidés contemporaine à Néandertal et à l’Homme moderne.

L’héritage de Denisova dans l’ADN des Papous

Cette espèce doit son nom à la grotte de Denisova dans le sud-ouest de la Sibérie, où les premiers restes de cette population ont été retrouvés. L’Homme de Denisova semble avoir été particulièrement présent en Asie, où il aurait fait la rencontre d’Homo sapiens il y a environ 200 000 ans suite à l’extension géographique de ce dernier. Les deux espèces se seraient alors mélangées avant que Denisova ne disparaisse totalement, il y a environ 30 000 ans. De cette hybridation il reste aujourd’hui des traces génétiques, principalement dans l’ADN des populations asiatiques. Pour avoir perduré jusqu’à nos jours, cet héritage génétique a certainement été un bénéfice pour notre ancêtre Homo sapiens, et pourrait d’ailleurs l’être encore aujourd’hui. C’est du moins ce que révèle une nouvelle étude publiée dans la revue PLOS Genetics.

De quelle manière les gènes hérités de Denisova impactent-ils l’apparence ou la santé des hommes d’aujourd’hui ? Voilà la question que s’est posée une équipe de scientifiques. Ils ont donc comparé le génome de 56 individus originaires de Papouasie-Nouvelle-Guinée à celui des Hommes de Denisova et de Néandertal. Leurs résultats montrent que les Papous auraient hérité de l’Homme de Denisova d’environ 82 000 variants génétiques. Ces variants impacteraient notamment la production de certaines protéines liées au système immunitaire et l’aideraient à optimiser sa réponse face à des agents pathogènes spécifiques, comme la grippe et le chikungunya. Il apparaît que deux des variants génétiques transmis par Denisova permettent de réduire l’inflammation lors d’une infection. Cette capacité de régulation de la réponse inflammatoire pourrait avoir aidé les populations de Papouasie-Nouvelle-Guinée à surmonter l’apparition de nouvelles maladies infectieuses au cours de leur histoire. Les tropiques sont en effet des régions soumises à une forte charge de pathogènes et posséder des gènes permettant de mieux gérer la réponse immunitaire dans ce contexte aurait été un avantage certain.

Un mécanisme génétique clé pour s’adapter rapidement à de nouveaux pathogènes

L'Homme de Denisova aurait été principalement présent en Asie et dans les régions du sud-ouest du Pacifique, où il aurait ensuite rencontré Homo sapiens

Homo sapiens a d’ailleurs certainement très rapidement bénéficié de son hybridation avec l’Homme de Denisova. Alors que ce dernier était déjà depuis longtemps bien adapté à son environnement, Homo sapiens, lui, a dû faire face à de nouveaux pathogènes spécifiques à la région dans laquelle il venait d’arriver. Fort heureusement, le mélange et l’hybridation des deux populations a permis à Homo sapiens de s’adapter rapidement, notamment en absorbant dans son génome les variants de Denisova lui permettant d’avoir une réponse immunitaire adaptée. Ce processus génétique semble d’ailleurs être l’une des clés ayant permis aux humains modernes de s’adapter rapidement à de nouveaux environnements.

L’étude suggère que ce mélange génétique entre deux espèces d’hominidés survenu il y a plusieurs dizaines de milliers d’années, influence toujours la santé des individus d’aujourd’hui, notamment en leur donnant les moyens de se défendre face à des maladies bien spécifiques.

Source : Futura du 18/12/2022

Le premier dénisovien d’Asie du sud-est

La découverte d’une molaire dénisovienne parfaitement conservée dans une grotte laotienne est une confirmation fossile longtemps attendue de la présence en Asie du sud-est de la plus grande population dénisovienne.

L’Asie du sud-est continentale est une immense région calcaire, où pullulent les grottes. Les pluies de la mousson entraînent les os des animaux morts, puis les déposent avec des sédiments dans les grottes qu’elles traversent. C’est dans un tel piège à fossiles, une accumulation compacte de fossiles et de sédiments – une brèche – qu’une équipe de chercheurs emmenée par Fabrice Demeter de l’université de Copenhague et du Muséum national d’histoire naturelle, a découvert une molaire humaine très vraisemblablement dénisovienne.

La dent – répertoriée comme TNH2-1 – provient d’une brèche trouvée dans Tam Ngu Hao, c’est-à-dire dans la « grotte du cobra » dans le parc national de Nam Et-Phou Louey. Cette cavité est située à mi-hauteur d’une falaise proche de la grotte de Tam Pà Ling, connue pour ses Homo sapiens anciens (60 000-70 000 ans). Il s’agit d’une couronne de molaire humaine parfaitement préservée, dont la morphologie et les crénulations particulières suggèrent une dent dénisovienne.

La grande taille de la molaire de la molaire de Tam Ngu Hao suggère qu'elle est dénisovienne.

Pour situer TNH2-1 dans le temps, les chercheurs ont daté par plusieurs méthodes physiques la brèche contenant la dent, des dents animales qui l’entouraient et les strates inférieure et supérieure. De la prise en compte des résultats et de leurs diverses incertitudes, il ressort avec une grande probabilité que la dent date d’entre 131 000 et 164 000 ans, c’est-à-dire du Pléistocène moyen (2,58 millions d’années à 11 700 ans avant le présent). Les chercheurs ont fait le choix de ne pas analyser l’ADN, rarissime sous les tropiques, pour se concentrer sur les protéines de l’émail… L’absence de peptides spécifiques aux mâles prouve que la dent a appartenu à un individu féminin, mais le « protéome » s’est avéré trop dégradé pour pouvoir conclure quant à l’espèce.

Alors, après avoir microtomographié TNH2-1 pour en extraire un modèle numérique ultraprécis, les chercheurs ont quantifié ses caractéristiques à l’ordinateur : épaisseur de l’émail, forme des sillons et des cuspides, dimensions diverses, etc., puis ils les ont comparées à celles des molaires d’humains du Pléistocène. Il en ressort d’abord que TNH2-1 est distincte des molaires d’H. erectus, mais proche de celles des Néandertaliens du Pléistocène moyen et encore plus de celles des Néandertaliens du Pléistocène supérieur. Il apparaît ensuite qu’elle est bien plus proche encore des molaires de la demi-mandibule Xiahe, un fossile dénisovien datant de 160 000 ans, trouvée sur le plateau tibétain et dans une moindre mesure de dents de plusieurs fossiles chinois considérés comme dénisoviens par nombre de paléoanthropologues : celles de la mandibule de Penghu ou du crâne de Harbin par exemple.

Les chercheurs tirent de ces observationsla conclusion que TNH2-1 pourrait passer pour néandertalienne, mais qu’elle est bien plus vraisemblablement dénisovienne, puisqu’elle a été découverte très loin des régions occupées par les Néandertaliens. Ils soulignent en outre que la molaire de Tam Ngu Hao montre les capacités d’adaptation des dénisoviens, puisqu’ils pouvaient autant vivre dans la froideur de la Sibérie ou des hautes altitudes du plateau tibétain, que dans la chaleur moite des jungles tropicales. Cette constatation est très importante, car l’étude génétique des populations d’Asie du sud-est a révélé que nombre d’entre elles ont des proportions importantes d’ADN dénisovien : les Agta magbukon de l’île de Luçon par exemple en possèdent près de 5 % ; les groupes Papous jusqu’à 4 %. Maintenant que la présence des dénisoviens en Asie du sud-est est attestée par un premier fossile, ces traces considérables de métissage ne s’expliquent que si une population dénisovienne importante a vécu dans la région jusqu’à une période récente. Même si une unique molaire ne semble pas en constituer un indice important, sous les conditions tropicales très peu favorables à la fossilisation, c’est pourtant le cas !

Source : Pour la Science du 29/06/2022

Dénisoviens : nouvelle découverte sur ce mystérieux ancêtre de l'Homme

Une molaire vieille de plus de 130 000 ans mise au jour au Laos prouve que les Dénisoviens, une énigmatique espèce d'êtres humains, se sont déplacés bien plus loin que ce que l'on pensait.

Après avoir escaladé une pente rocheuse abrupte dans les montagnes de la chaîne Annamitique, au Laos, Laura Shackelford a d’abord été déçue. La paléoanthropologue de l’université de l’Illinois à Urbana-Champaign se tenait dans une cavité exiguë connue sous le nom de grotte du Cobra, à la recherche d’ossements qu’un garçon Hmong de la région avait dit avoir vus. Après avoir allumé sa lampe torche, elle a balayé le faisceau lumineux d’un mur vide à l’autre.

Puis elle a levé les yeux.

« Je n’ai vu presque que des os », raconte Shackelford, qui est également exploratrice National Geographic. Incrustés dans le plafond de gravats, des fossiles d’animaux disparus depuis longtemps étaient éparpillés sur le toit de la grotte « presque comme des étoiles ».

Pendant des années, Shackelford et son équipe ont travaillé dans les labyrinthes que forment les grottes du Laos à la recherche d’anciens restes humains, et elle savait que ce passage étroit était spécial. Peu avant son premier voyage dans la grotte, un de ses collègues avait trouvé un fossile particulièrement intéressant parmi les nombreux restes présents dans la grotte : une molaire partielle vieille de plus de 130 000 ans.

Comme le rapportent Shackelford et ses collègues dans une nouvelle étude partiellement financée par la National Geographic Society, la dent appartenait probablement à une jeune fille qui faisait partie d’un mystérieux groupe d’anciens humains connus sous le nom de Dénisoviens, ou Hommes de Denisova. Si cette théorie est confirmée, il s’agira du fossile appartenant à ce groupe trouvé le plus au sud de notre planète.

La forme globale et les structures internes de la grande molaire ressemblent aux dents de Dénisoviens précédemment identifiées dans une mâchoire trouvée au bord du plateau tibétain. Les fossiles de ce groupe énigmatique sont rares, ce qui rend le fait de déterminer tout nouvel os ou dent comme appartenant à un Dénisovien difficile.

Les Dénisoviens se sont séparés de leur groupe frère, les Néandertaliens, il y a environ 400 000 ans lorsque les Néandertaliens se sont répandus en Europe et les Dénisoviens sont partis à l’est, vers l’Asie. De nombreux restes de Néandertaliens ont été trouvés au fil du temps, mais ceux des Dénisoviens sont restés bien cachés. Tous les os et dents de Dénisoviens trouvés à ce jour pourraient facilement tenir dans un petit sac plastique, et tous proviennent de seulement deux sites : l’un en Sibérie, et l’autre au Tibet.

Mais les scientifiques soupçonnaient depuis longtemps que ces ancêtres de l’être humain se déplaçaient beaucoup plus au sud. Chaque fois que les Dénisoviens ont croisé le chemin des premiers humains, ils semblent s’être reproduits avec eux. Beaucoup de personnes d’origine asiatique aujourd’hui semblent d'ailleurs porter une partie de l'ADN des Dénisoviens.

Les dernières découvertes faites au Laos, publiées dans Nature Communications, révèlent l’étonnante diversité de l’habitat des Dénisoviens, des montagnes glaciales et des hauts plateaux aux basses terres humides de l’Asie du Sud-Est. « Tout ça me fait penser au fait qu’ils sont très similaires à nous », dit Shackelford. « Nous sommes incroyablement flexibles ; c’est en quelque sorte la marque de fabrique des humains modernes. »

La dent est l’une des nombreuses trouvailles qui laissent entrevoir tout ce qu'il reste à découvrir dans la région. « Je dois dire que nous sommes très fiers », déclare Souliphane Boualaphane, co-auteur de l’étude et archéologue au ministère de l’Information, de la Culture et du Tourisme du Laos.

Une exploration difficile

La dent est le dernier fossile découvert à ce jour dans les montagnes de la chaîne Annamitique, qui s’étendent sur plus de 1 100 kilomètres le long de la frontière entre le Laos et le Vietnam. Au fil des millénaires, les rivières ont sculpté le calcaire local, vestige d’un ancien plancher océanique, pour en faire un système de grottes qui serpente désormais à travers la chaîne.

Bien que ces confins escarpés puissent permettre de nombreuses découvertes, y travailler n’est pas chose aisée. Le climat chaud et humide de la région entraîne une dégradation rapide des os, et le terrain accidenté fait que ce qui survit est difficile à trouver. Malgré ces obstacles, les découvertes récentes au Laos ont permis de documenter des dizaines de milliers d’années d’activité humaine dans la région, mais aussi certains des plus anciens restes humains modernes d’Asie du Sud-Est.

L’intérêt de la recherche moderne pour le Laos remonte en grande partie à Thongsa Sayavongkhamdy, un archéologue laotien influent qui a méticuleusement relocalisé des sites qui avaient été étudiés et abandonnés dans les années 1930, notamment la zone où se trouve la grotte du Cobra. Sayavongkhamdy, qui est co-auteur de la nouvelle étude, est décédé en avril ; l’étude lui est dédiée. « C’est vraiment grâce à lui que notre équipe a pu travailler au Laos », déclare Fabrice Demeter, co-auteur principal de l’étude et paléoanthropologue au Centre de géogénétique de la Fondation Lundbeck à Copenhague, au Danemark.

Demeter et Shackelford ont tous les deux passé plus de dix ans à travailler au Laos, faisant récemment équipe avec des spéléologues pour parcourir les escarpements. En 2018, ils ont eu vent de la grotte du Cobra, dont l’entrée se trouve au sommet d’une paroi rocheuse à plus de 33 mètres au-dessus de la plaine environnante. La grotte est si exiguë que, debout, une personne de taille moyenne peut toucher les deux murs et le plafond en même temps.

Il est également difficile d’extraire les fossiles de la grotte, car ils sont enfouis dans la brèche, un type de roche qui se forme à partir de fragments de pierre. S’y frayer un chemin, « c’est comme essayer de creuser dans du béton », dit Shackelford.

Pourtant, la grotte du Cobra a donné lieu à d’étonnantes découvertes, et ce dès le début de son exploration. Le 3 décembre 2018, le géologue et spéléologue Eric Suzzoni s’y est rendu pour y faire de la reconnaissance avant la première visite de Shackelford, et il a recueilli des morceaux de roche et d’os. Il est descendu de la grotte juste avant le déjeuner pour montrer ses nombreuses découvertes de fossiles à l’équipe. « À un moment donné, Eric a dit qu’il avait trouvé quelque chose », explique Demeter. Il a sorti la molaire inhabituelle de la poche de sa chemise.

« Presque immédiatement, nous avons su que ça provenait d’une sorte d’Hominini », dit Shackelford. « Mais ce n’était pas à un humain moderne. »

Les vestiges d'une vie ancienne

Pendant près de dix ans, les seuls restes de Dénisoviens connus étaient quelques dents, un os du petit doigt et un fragment de crâne découverts dans la grotte de Denisova, au sud de la Sibérie. Puis, en 2019, une annonce marquante a révélé qu’une mâchoire de Dénisovien, connue sous le nom de mandibule de Xiahe, avait été trouvée dans la grotte de Baishiya, au bord du plateau tibétain.

La molaire découverte plus récemment au Laos est peut-être seule, mais elle pourrait tout de même apporter de nombreux éléments de compréhension aux scientifiques concernant la vie des Dénisoviens. « Les dents sont comme une petite boîte noire de la vie d’un individu », explique Clément Zanolli, co-auteur de l’étude et paléoanthropologue à l’université de Bordeaux. De par leur forme, leur structure interne, leur composition chimique et leur usure, les dents peuvent recéler des indices sur l’âge d’un animal, son régime alimentaire et même le climat de son habitat.

La forme des dents peut également aider les scientifiques à déterminer si l’individu fait partie de l’espèce humaine et de ses cousins disparus. La surface de mastication de la molaire de la grotte du Cobra est beaucoup plus marquée que celle des molaires des humains d’aujourd’hui, et présente une crête commune aux dents des Néandertaliens. Mais la forme globale de la dent et sa structure interne ressemblent aux dents dénisoviennes de la mandibule de Xiahe.

L’absence de racines ou d’usure superficielle de la dent suggère qu’elle appartenait à un enfant mort avant la formation complète de ses dents d’adulte, probablement entre 3 ans et demi et 8 ans et demi. La molaire a probablement été rejetée dans la grotte avec les restes d’autres grands animaux, dont des rhinocéros, cochons, macaques et bovidés anciens. En se basant en partie sur l’âge de ces restes, la molaire aurait très probablement entre 131 000 et 164 000 ans.

Après avoir passé le fossile aux rayons X pour étudier sa forme, les chercheurs ont prélevé un échantillon de l’émail de la dent à la recherche de protéines préservées. Contrairement aux brins d’ADN qui sont fragiles, les protéines ont plus de chances de survivre au climat chaud et humide du Laos. Les acides aminés qui composent ces protéines peuvent alors donner des indices sur le code génétique sous-jacent, aidant ainsi les scientifiques à déterminer l’identité d’un spécimen.

Cette analyse a révélé que la dent appartenait à un individu du genre Homo, et non à un orang-outan ou à un autre grand singe. Les protéines montrent également que la dent appartenait à une fille. Pourtant, les chercheurs n’ont pas trouvé les protéines qui auraient permis de placer la dent dans une branche spécifique de l’arbre généalogique des Hominini.

Si l’analyse ne permet pas de confirmer l’identité de la Dénisovienne, « rien ne nous empêche de rechercher d’autres protéines présentes dans l’émail », déclare Frido Welker, co-auteur de l’étude et paléogénéticien à l’Institut Globe de l’université de Copenhague. Avec l’amélioration des méthodes d’extraction et d’analyse de l’ADN et des protéines associées, Welker et ses collègues espèrent que la dent fournira davantage de détails.

En outre, en minimisant la quantité d’échantillons prélevés sur la dent, l’équipe de l’étude a laissé la porte ouverte à des types de recherches futures que nous n’imaginons pas encore. « Les personnes qui travailleront dans ce domaine dans 30, 40 ou 50 ans avec des technologies totalement nouvelles apprécieront cela », déclare l’exploratrice National Geographic Kendra Sirak, associée de recherche à la Harvard Medical School et experte en ADN ancien, qui n’a pas participé à la nouvelle étude.

Ce n'est que le début

Pour l’instant, les connexions les plus importantes entre la dent de la grotte du Cobra et les Dénisoviens proviennent de sa localisation et de sa ressemblance avec la molaire de la mandibule de Xiahe. Si la molaire laotienne ressemble quelque peu à celles des Néandertaliens, ces derniers n’ont jamais été trouvés aussi loin à l’est que le Laos, tandis que des données génétiques indiquent que les Dénisoviens vivaient probablement en Asie du Sud-Est.

« Tout correspond à ce que l’on attendrait d’une molaire inférieure de Dénisovien », déclare Bence Viola, paléoanthropologue à l’université de Toronto, et qui n’a pas participé à l’étude.

La reconstitution de l’anatomie de ces mystérieux Homininis est un défi permanent, car les fossiles de Dénisoviens sont très rares, du moins pour l’instant. Le fait que la nouvelle dent soit une molaire inférieure rend la confirmation encore plus difficile, car seule la mandibule de Xiahe contient des molaires inférieures fermement identifiées comme étant dénisoviennes. Sans le soutien de l’ADN ou de protéines supplémentaires, « il est très difficile d’affirmer quoi que ce soit de concluant », déclare Aida Gomez-Robles, paléoanthropologue à la University College de Londres, qui ne faisait pas partie de l’équipe chargée de l’étude.

Pourtant, de nombreux autres Dénisoviens pourraient se cacher sous le nez des scientifiques, ou au-dessus de leurs têtes dans les plafonds des grottes. Un éventail impressionnant de fossiles d’Homininis a été découvert dans toute l’Asie, et beaucoup ont été classés dans le groupe fourre-tout « Homo archaïque ». Ces dernières années, des études ont suggéré que certains de ces Homininis pourraient être des Dénisoviens, ou du moins de proches parents.

« Il est fort probable que nous observions des Dénisoviens depuis longtemps dans les musées et les institutions de fossiles, mais sans savoir comment les appeler », explique Shackelford.

D’autres études sont prévues. Selon Zanolli, l’équipe analyse actuellement la chimie de l’oxygène et du carbone de l’émail de la dent. Ces études pourraient donner des indications sur le climat dans lequel vivait la jeune Dénisovienne, ainsi que sur ce qu’elle mangeait au moment de la formation de la molaire.

Pour Shackelford, l’une des implications les plus prometteuses de l’étude est le nombre considérable de découvertes qui attendent les chercheurs dans les nombreuses grottes montagneuses du Laos. « Nous travaillons là-bas depuis plus de dix ans et nous en sommes toujours à la première montagne », dit-elle.

Source : National Geographic du 18/05/2022

Première preuve de la présence des Dénisoviens sous les tropiques

Une dent d'enfant vieille d'au moins 130 000 ans découverte dans une grotte au Laos témoigne de la présence des Dénisoviens dans le climat tropical d'Asie du Sud-Est, levant une partie du voile sur le mystère de cette espèce disparue, selon une étude.

On en sait très peu sur les Dénisoviens, un groupe humain archaïque cousin des Néandertaliens, qui fut identifié pour la première fois en 2010 dans une grotte de Sibérie. À partir d'un simple morceau de phalange, les paléontologues ont pu séquencer un génome complet.

Ils ont ensuite trouvé, en 2019, une mandibule munie de grandes dents sur le plateau tibétain, prouvant que l'espèce avait aussi vécu dans cette partie de la Chine.

En dehors de ces rares fossiles, les Dénisoviens n'avaient laissé aucune trace de leur passage... Sauf dans les gènes, puisqu'avant de disparaître, cette espèce dite archaïque s'est métissée avec Homo sapiens, léguant une part de son ADN à des populations actuelles du Sud-Est asiatique et d'Océanie : Negritos des Philippines, Papous de Nouvelle-Guinée et Aborigènes d'Australie détiennent une grande proportion de génome Dénisovien – jusqu'à 5 %.

Les généticiens en ont déduit que "les ancêtres modernes de ces populations s'étaient hybridés avec des Dénisoviens en Asie du Sud-Est", explique à l'AFP le paléoanthropologue Clément Zanolli, coauteur de l'étude parue mardi dans Nature Communications.

Mais il manquait la "preuve physique" de leur présence dans cette partie du continent asiatique, loin des montagnes froides de la Sibérie ou du Tibet, ajoute ce chercheur du CNRS.

Jusqu'à ce qu'une équipe de scientifiques entreprenne de fouiller la grotte du Cobra, dans le nord-est du Laos.

La cavité, située sur un massif, fut découverte en 2018 par des spéléologues à proximité du site de Tam Pa Ling, connu pour avoir déjà livré des restes d'humains très anciens. Les sédiments conservés dans les murs de la grotte contenaient des fragments osseux d'animaux, ainsi qu'une molaire.

La dent présentait d'emblée une morphologie "typiquement humaine", raconte Clément Zanolli. Elle devait appartenir à un enfant de 3 à 8 ans, car elle était encore en croissance dans la mâchoire, précise l'étude.

Mais de quelle époque, quelle espèce? La dent était trop ancienne pour une datation au carbone 14, et son ADN était mal préservé en raison du climat chaud et humide, souligne le paléoanthropologue Fabrice Demeter, coauteur.

Les chercheurs ont donc contourné l'obstacle en datant les sédiments contenant la dent et les restes de faune, puis la couche supérieure, pour obtenir une fourchette allant de 160 000 à 130 000 ans.

Ils ont ensuite étudié l'intérieur de la dent – exportée temporairement au Danemark – grâce à différentes méthodes comme la microtomographie à rayons X et la paléoprotéomique (analyse des protéines).

"Les protéines nous ont permis d'identifier le sexe, féminin, et d'affirmer son appartenance au genre Homo", détaille Fabrice Demeter, chercheur à l'Université de Copenhague affilié au Muséum national d'histoire naturelle de Paris.

Et, surprise, la structure interne de la dent s'est révélée proche de celle des molaires du spécimen de Dénisovien du Tibet. "Je m'attendais vraiment à un Homo erectus!" se souvient le paléoanthropologue.

Mais pas de doute, la molaire était facile à distinguer de cette espèce ancienne, ainsi que d'autres groupes éteints endémiques des Philippines et d'Indonésie, Homo floresiensis et Homo luzonensis. Et bien sûr de l'humain moderne.

Seul hic : elle présentait des caractéristiques communes avec les Néandertaliens, génétiquement proches des Dénisoviens – les deux espèces auraient divergé il y a environ 350 000 ans.

"Mais on a penché pour un Dénisovien, car nous n'avons jamais trouvé la trace du passage de Néandertal aussi à l'est", précise Clément Zanolli.

Les Dénisoviens ont donc bel et bien occupé cette partie de l'Asie, signe d'une adaptation à une large palette d'environnements, des altitudes froides au climat tropical, conclut l'étude. Une "polyvalence" que ne semblaient pas posséder leurs cousins néandertaliens, plus "spécialisés" sur les régions froides de l'Ouest, détaille Fabrice Demeter.

C'est sous les tropiques que les derniers Dénisoviens auraient pu rencontrer les groupes humains modernes locaux de l'époque du Pléistocène – et s'hybrider avec eux –, qui ont transmis leur héritage génétique aux populations actuelles du Sud-Est asiatique.

Source : Radio Canada du 15/05/2022

Découverte des plus anciens fossiles de Dénisoviens

Une équipe d’anthropologues annonce avoir déterré les plus anciens fossiles de Dénisoviens à ce jour. Avec ces ossements vieux de 200 000 ans, les chercheurs ont également découvert pour la première fois des artefacts en pierre liés à ces parents éteints de l’Homme moderne. Les détails de ces travaux ont été rapportés dans la revue Nature Ecology & Evolution.

Trois molaires, un morceau d’auriculaire, deux fragments de crânes et une mandibule : telles étaient les seules preuves de l’existence passée des Dénisoviens. Cinq de ces fossiles ont été déterrés dans la grotte de Denisova, en Sibérie, tandis que l’un d’entre eux fut déterré en Chine. Ces quelques restes tous datés à entre 122 000 à 194 000 ans nous ont tout de même permis de déterminer plusieurs points.

D’une part, les Dénisoviens sont les plus proches parents connus de l’Homme moderne avec les Néandertaliens et ils auraient pu être autrefois répandus en Asie continentale, en Asie du Sud-Est insulaire et en Océanie. D’autre part, que Dénisoviens et Néandertaliens ont divergé il y a environ 744 000 ans avant de cohabiter. Enfin, nous savons également qu’au moins deux groupes distincts de cette espèce se sont croisés avec les ancêtres des humains modernes.

Entrée de la grotte de Denisova

Désormais, les chercheurs ont découvert trois autres fossiles appartenant à cette espèce, toujours dans la même grotte de l’Altaï. D’après les premières analyses, ces restes auraient environ 200 000 ans. Ce sont donc les plus anciens ossements de Dénisoviens jamais découverts.

Des ossements, mais aussi des outils

Dans le cadre de cette nouvelle étude, l’équipe de Katerina Douka, de l’Université de Vienne (Autriche), a examiné 3 791 fragments d’os de la grotte. Parmi ces restes, seuls cinq ossements étaient « humains » et quatre d’entre eux contenaient suffisamment d’ADN pour révéler leur identité. L’un était Neandertal, tandis que les trois autres étaient de l’espèce Denisova. Sur la base de similitudes génétiques, deux de ces fossiles peuvent provenir d’une même personne ou d’individus apparentés.

En plus de ces ossements, la couche de terre dans laquelle ils étaient contenus abritait également une multitude d’artefacts en pierre, pour la plupart des outils de grattage. Ces restes très précieux pourraient alors nous en apprendre davantage sur la vie et le comportement de ces anciens cousins. « C’est la première fois que nous pouvons être sûrs que les Dénisoviens sont les créateurs de vestiges archéologiques« , rapporte Katerina Douka.

À leur époque, il y a environ 200 000 ans, les chercheurs suggèrent que ces individus évoluaient dans un climat comparable à celui d’aujourd’hui au milieu de forêts de feuillus et de steppes ouvertes. D’après, les restes d’animaux retrouvés sur place, ces anciens cousins se nourrissaient probablement de cerfs, de gazelles, de chevaux, de bisons et de rhinocéros laineux. « Nous pouvons en déduire que les Dénisoviens étaient bien adaptés à leur environnement, utilisant toutes les ressources à leur disposition« , poursuit l’anthropologue.

En outre, les restes osseux de loups et de chiens sauvages retrouvés dans la même suggèrent que ces individus devaient probablement rivaliser avec ces prédateurs pour les proies, et peut-être même pour la grotte elle-même.

Pour l’heure, les fouilles se poursuivent. L’équipe espère évidemment tomber sur d’autres ossements appartenant à cette espèce encore très mystérieuse.

Source : SciencePost du 30/11/2021

Les Négritos des Philippines, héritiers des Dénisoviens

Les Négritos des Philippines sont les populations qui ont le plus d’ADN hérité des Dénisoviens : jusqu’à 5 %.

Les Dénisoviens sont une forme humaine mise en évidence en 2010 par le séquençage de l’ADN préservé dans une phalange fossile découverte dans la grotte de Denisova, en Sibérie du sud. Entre 300000 et 50000 avant notre ère, tandis que les Néandertaliens évoluaient à l’ouest de l’Eurasie, les Dénisoviens en occupaient l’est, depuis la Sibérie jusqu’à l’Asie du Sud-Est. Quand la première vague d’Homo sapiens hors d’Afrique est arrivée en Asie, à partir de 80000, elle y a rencontré des groupes dénisoviens et s’est métissée. On pensait jusqu’ici que les Papous et les Aborigènes étaient les populations contemporaines possédant la plus grande proportion d’ADN hérité des Dénisoviens. L’équipe de Maximilian Larena, de l’université d’Uppsala, vient de montrer que ce sont en fait les Négritos des Philippines.

En Asie du Sud-Est, la première vague sapiens métissée avec les Dénisoviens est à l’origine des Négritos. Témoignage de la colonisation espagnole des Philippines – Négritos signifie « petits noirs » en espagnol –, ce terme désigne une multitude d’ethnies noires vivant dans les îles Andaman, dans la péninsule malaise et aux Philippines. Ils se sont pour partie fondus dans les vagues suivantes d’immigration sapiens, peu métissées avec les Dénisoviens, ce qui a « dilué » leur proportion d’ADN dénisovien. Aux Philippines, c’est surtout aux Austranésiens – des paysans-navigateurs arrivés d’Asie orientale vers 2000 avant notre ère –, que les Négritos se sont mêlés.

Les travaux de Maximilian Larena et de ses collègues précisent ce scénario et aident à reconstituer l’histoire démographique des Philippines. De grande ampleur, leur projet repose sur une alliance entre l’université suédoise d’Uppsala, la Commission nationale pour la culture et les arts des Philippines (NCCA), les communautés culturelles indigènes, les universités locales, les représentations locales du gouvernement philippin, les bureaux régionaux de la Commission nationale pour les peuples indigènes et nombre d’ONG. Grâce à ce réseau, les chercheurs ont pu analyser 2,3 millions de génotypes provenant de 118 groupes ethniques des Philippines, notamment de groupes négritos (du moins se considérant comme tels).

Il ressort de ces analyses que le degré d’hybridation avec les Dénisoviens varie d’une population négrito à l’autre, mais qu’il est inversement proportionnel au niveau de métissage avec les populations venues d’Asie du Sud-Est. C’est l’ethnie aeta magbukon, occupant la péninsule de Bataan, sur l’île de Luçon, qui possède à la fois le plus faible taux d’ADN provenant des populations d’Asie orientale – seulement de 10 à 20 % – et le plus haut taux d’ADN dénisovien du monde : près de 5 %. Ils possèdent ainsi 30 à 40 % d’ADN dénisovien en plus que les Papous, ou les Aborigènes australiens, dont on pensait jusqu’ici qu’ils étaient plus métissés avec les Dénisoviens.

Pour préciser encore plus l’histoire démographique philippine, les chercheurs ont modélisé les métissages successifs susceptibles d’avoir engendré la diversité génétique observée. Ils sont ainsi parvenus à la conclusion que les Négritos des Philippines ont bénéficié d’un premier flux génique en provenance de groupes dénisoviens il y a quelque 50 000 ans, puis une deuxième fois il y a environ 23 000 ans.

Ces résultats coïncident avec ceux obtenus par l’équipe de Lluis Quintana-Murci, de l’institut Pasteur et du Collègue de France, qui a étudié les gènes des Océaniens, une population originaire d’Asie orientale passée par l’Asie du Sud-Est. La population ancestrale des Océaniens aurait d’abord reçu un premier flux de gènes dénisoviens en Asie de l’est il y a quelque 46 000 ans ; puis, passant par l’Asie du Sud-Est, un second il y a quelque 25 000 ans.

Les Dénisoviens ont manifestement disparu en Extrême-Orient bien plus tard que les Néandertaliens en Occident : hier, à l’échelle de l’évolution.

Source : Pour la Science du 25/10/2021

L'Asie du sud-est au croisement entre l'Homme moderne et de Denisova ?

L'histoire de la population des premiers Hommes modernes dans le sud-est de l'Asie est encore pleine de lacunes. L'analyse ADN d'un fossile donne des indices quant au croisement entre l'Homme moderne et celui de Denisova.

À ce jour, deux anciens génomes humains seulement avaient été séquencés en Asie du sud-est. Ils dataient d'il y a environ 7.800 et 4.300 ans avant aujourd'hui.

Un article publié dans Nature permet de compléter ces rares données grâce au fossile d'une chasseuse-cueilleuse de 17-18 ans datant d'il y a 7.300 à 7.200 ans avant aujourd'hui. Ce fossile a été découvert dans la grotte calcaire de Leang Panninge, sur l'île de Célèbes (Sulawesi), en Indonésie et l'ADN humain a été extrait d'une partie de l'os pétreux, qui fait partie de l'os temporal du crâne.

Excavation du squelette dans la grotte de Leang Panninge dont l'ADN a été analysé.

Un croisement avec Denisova en Walacée ?

Le génome de la femme de Leang Panninge montre des traces d'ADN de Denisova (mais moins que chez les indigènes d'Australie et les papous). Les auteurs de l'étude expliquent que cela soutient l'hypothèse selon laquelle l'Homme moderne a atteint le plateau continental de Sahul (qui comprend aujourd'hui l'Australie, la Nouvelle-Guinée et la Tasmanie) après sa rencontre avec Denisova.

Géographie de la zone indonésienne dans lesquelle une hybridation entre l'Homme moderne et celui de Denisova a probablement eu lieu.

Ce mélange s'est donc probablement produit au niveau de Sunda (un plateau continental comprenant notamment Bornéo) ou de la Walacée (zone incluant par exemple l'île de Florès), au niveau de laquelle la présence de l'espèce humaine date d'au moins 45.500 ans.

Source : Futura Sciences du 29/08/2021

« Non, on ne vient pas de découvrir deux nouvelles espèces humaines »

Récemment, deux équipes internationales ont publié chacune la découverte d’une nouvelle espèce humaine datant d’environ 140 000 ans, vers la fin du Pléistocène moyen. Le genre Homo s’est-il ainsi agrandi de deux espèces, alors qu’on lui en connaît déjà une douzaine ? Comme plusieurs autres paléoanthropologues, Jean-Jacques Hublin le conteste et nous explique pourquoi.

Fin juin 2021, Israel Hershkovitz, de l’université de Tel Aviv, et des collègues de plusieurs pays ont annoncé la découverte d’une nouvelle forme humaine : l’« Homo de Nesher Ramla », mis au jour dans un site du centre d’Israël et datant de 120 000 à 140 000 ans. Quant à l’équipe réunie autour de Xijun Ni, de l’université géologique du Hebei, en Chine, elle a introduit, sur la base de fossiles mis au jour à Harbin, en Chine du nord, un « Homo longi » âgé de quelque 150 000 ans.

L’équipe d’Israel Hershkovitz a étudié un pariétal et une mandibule découverts à Nesher Ramla, en Israël. Pourquoi ce matériel ne justifie-t-il pas, selon vous, l’introduction d’une nouvelle espèce humaine, différente des Néandertaliens ?

Je connais ce matériel, puisque j’étais à l’origine associé à l’étude de ces fossiles. D’ailleurs, mon équipe a fourni certaines des données comparatives utilisées dans la publication d’Israel Hershkovitz et ses collègues. Il est vrai que le pariétal est un peu inhabituel dans sa forme, son épaisseur et d’autres traits, mais un pariétal est un os crânien moins diagnostique que certains autres. En outre, la reconstitution de ce fossile fragmentaire suppose une bonne dose d’interprétation, même si nos méthodes d’analyse ont fait de très grands progrès.

À quels progrès pensez-vous ?

Aujourd’hui, les paléoanthropologues étudient les fossiles en répartissant à l’aide de logiciel des centaines de repères anatomiques sur eux. Ainsi, on ne procède plus en identifiant quelques traits comme jadis, mais à partir de l’ensemble de la configuration en trois dimensions, décrite par des valeurs numériques considérées comme des variables aléatoires liées entre elles. Cela permet de définir ce que l’on nomme des « composantes principales », des combinaisons de ces variables permettant de réduire l’information redondante, apportée par les centaines de traits pris en compte, à seulement deux ou trois axes. Dans le plan défini par ces composantes principales, on place des points représentant des individus de telle ou telle espèce. Or, où se trouve le pariétal de Nesher Ramla sur ce plan ? Juste à côté des Néandertaliens d’Europe… que l’on connaît surtout à partir de fossiles datant de quelque 50 000 à 60 000 ans. Dès lors, est-il étonnant qu’un os de la même espèce, à la fois très fragmentaire, datant de 120 000 ans et trouvé au Proche-Orient, soit un peu différent du même os néandertalien européen ? Non.

La photo montre les deux fossiles de Nesher Ramla : une mandibule fragmentaire (à gauche) comportant deux dents, dont une seconde molaire permanente assez bien conservée, et un fragment d’os pariétal (à droite)

Si le pariétal est peu diagnostique, la mandibule de Nesher Ramla l’est peut-être plus ?

Les mandibules humaines sont des os très variables, mais toutes les mandibules non sapiens de la fin du Pléistocène moyen se ressemblent un peu : elles sont robustes, sans menton, etc. La lignée néandertalienne se distingue par quelques particularités. La mandibule de Nesher Ramla est assez abîmée, mais les analyses morphométriques de l’équipe d’Israel Hershkovitz montrent qu’elle est elle aussi très proche de celles des Néandertaliens. Plus significatif encore : les dents, certes cassées mais toujours présentes. Une seconde molaire permanente est en place. Si partout ailleurs on trouvait une telle dent, personne n’aurait d’état d’âme pour la déclarer néandertalienne ! Les caractères de ses racines et de sa couronne le sont, et sa jonction émail-dentine tombe exactement dans la distribution néandertalienne. Or, chez les primates, la topographie du joint émail-dentine est très diagnostique et constitue l’un des moyens les plus puissants pour identifier une espèce. Que dire de plus ?

Mais n’est-il pas étonnant que des Néandertaliens aient vécu au Proche-Orient il y a 120 000 ans ?

Non : plusieurs sites, plus récents que Nesher Ramla, ont déjà montré leur présence dans la région. L’individu de Nesher Ramla a été trouvé avec une industrie lithique moustérienne comportant ce que l’on nomme du débitage Levallois centripète. Après l’avoir d’abord attribuée à Homo sapiens, les paléoanthropologues se sont aperçus qu’au Proche-Orient il est difficile d’assigner un type de moustérien à un groupe ou à un autre. Pour moi, il est clair qu’à la fin du Pléistocène moyen une frontière entre les populations humaines africaines et eurasiatiques passait au Levant. Elle fluctuait au fil des changements climatiques et le Levant était certainement une zone d’hybridation, ce qui explique peut-être certaines particularités de l’individu de Nesher Ramla. Mais quand l’équipe d’Israel Hershkovitz en arrive à imaginer que ce spécimen représente la population ancestrale des Néandertaliens, qui, selon ces chercheurs, auraient donc évolué au Proche-Orient, c’est pour le moins… inattendu ! Les centaines de fossiles accumulés depuis cent cinquante ans prouvent en effet clairement qu’H. neanderthalensis a émergé bien plus tôt et en Europe.

Comment s’y est prise pour sa part l’équipe de Xijun Ni, qui a étudié le crâne de Harbin ?

Là, il s’agit d’un crâne extraordinaire tant par sa conservation que par son histoire. Mis au jour dans les années 1930 durant l’occupation japonaise du nord de la Chine, il a été caché dans un puits, puis donné par son découvreur sur son lit de mort à ses héritiers. Pour comprendre comment l’équipe chinoise s’y est prise, il faut savoir ce qu’est un arbre phylogénétique…

C’est un arbre de parenté, une sorte d’arbre généalogique des espèces ?

Oui… et non. La construction d’un arbre phylogénétique est très différente suivant que l’on dispose de matériel génétique ou pas. S’agissant de ce crâne daté par l’équipe de Xijun Ni d’environ 150 000 ans, il n’y a pas de matériel génétique. Établir un arbre phylogénétique est alors assez compliqué, parce que l’on ne peut s’appuyer que sur l’anatomie des fossiles. Toutefois, la ressemblance anatomique ne peut pas être utilisée comme la ressemblance entre des génomes, qui, elle, permet de calculer des distances génétiques. La morphologie osseuse n’est pas une traduction simple du génome. Ce n’est pas parce qu’il y a beaucoup de différences entre deux génomes que de grandes différences existent entre les morphologies. Et le contraire est vrai aussi : il est possible qu’une mutation affectant un seul nucléotide sur 3,2 milliards ait un effet radical sur le phénotype, en d’autres termes sur la forme de l’individu. Les paléoanthropologues ont pris conscience de ces problèmes il y a longtemps, et y ont notamment remédié en adoptant la cladistique. Selon cette méthode, tous les caractères morphologiques n’ont pas le même poids. Certains sont primitifs et hérités d’un ancêtre commun, de sorte que leur présence n’a guère d’intérêt en termes d’identification de relations de parenté – par exemple, tous les tétrapodes ont quatre membres ! Ce qui est important, ce sont les caractères dérivés, ceux qui, comme leur nom l’indique, ont changé – dérivé – depuis un ancêtre commun plus ou moins proche.

C’est la méthode suivie par l’équipe de Xijun Ni ?

Oui. La mise en œuvre de la cladistique est assez compliquée et nécessite l’emploi d’outils informatiques. Pour comparer des fossiles, on crée une matrice de caractères, c’est-à-dire des tableaux de nombres disposés en lignes et colonnes, où chaque nombre code, pour le fossile considéré, l’état plus ou moins dérivé du caractère. Un programme traite ensuite tout cela et livre des arbres de parenté probables. Ce point est très important : ces arbres ne sont que « probables » et ces analyses produisent toujours plusieurs solutions affectées de probabilités différentes. On peut ainsi arriver à des arbres différents mais aux probabilités proches… C’est ce qu’a fait l’équipe de Xijun Ni : elle a construit une matrice de caractères, qu’elle n’a pas fournie dans sa publication, puis, après avoir fait tourner un programme, proposé des âges de divergence entre espèces, bref l’arbre phylogénétique du genre Homo le plus probable selon elle.

Et comment est cet arbre ?

Pour le moins bizarre ! Ces chercheurs aboutissent à un arbre et à des dates de divergences entre ses branches en contradiction avec tout ce que l’on sait par ailleurs aujourd’hui. Je suis donc très réservé sur leurs conclusions, à savoir que la mandibule de Xiahe – dont j’ai contribué à montrer qu’elle est dénisovienne –, le crâne de Harbin et d’autres crânes similaires de Chine représentent un groupe frère d’Homo sapiens.

Pourquoi est-ce bizarre ?

Parce que la paléogénétique contredit totalement une telle conclusion ! Tout d’abord, les données génétiques démontrent massivement l’origine africaine récente de tous les hommes modernes. Les preuves sont multiples. Ainsi, toutes les lignées mitochondriales que l’on trouve hors d’Afrique s’enracinent dans une lignée africaine. L’ADN des mitochondries n’est transmis que dans les lignées féminines, qui proviennent toutes d’Afrique. Le même phénomène s’observe avec le chromosome Y, qui, lui, n’est transmis que par les hommes. Plus généralement, on constate que la variabilité génétique est plus grande en Afrique qu’ailleurs. C’est en fait très simple : pour se représenter la génétique de l’humanité actuelle, il suffit d’imaginer un arbre enraciné dans un jardin africain, mais dont une branche passe au-dessus du mur et s’avance dans le jardin eurasiatique voisin : l’origine africaine récente de l’homme moderne, c’est cela.

Le crâne exceptionnellement bien conservé de Harbin, de face et de biais.

Mais, surtout, dans son article, l’équipe de Xijun Ni évoque en filigrane les Dénisoviens et dit – avoue ! – que les dents encore présentes sur le crâne de Harbin ressemblent aux dents des hommes de la grotte de Denisova et à celles de la mandibule de Xiahe, qui est dénisovienne… J’ai le plus grand mal à comprendre tous ces efforts pour contourner la conclusion évidente : tous ces fossiles chinois sont en fait dénisoviens. Or les données paléogénétiques offrent un arbre phylogénétique des Homo eurasiatiques de la fin du Pléistocène autrement plus robuste que celui que cette équipe a construit, puisque nous disposons de génomes pour ces espèces (H. neanderthalensis, H. sapiens et les Dénisoviens). Et dans cet arbre, les Dénisoviens sont le groupe frère des Néandertaliens, et non celui d’H. sapiens.

Vous êtes donc surpris que Xijun Ni et ses collègues introduisent l’espèce Homo longi ?

Je ne le comprends pas et je suis surpris par leur choix de nom : dans le groupe de fossiles associé au crâne de Harbin dans leur arbre phylogénétique, il y a en effet déjà un fossile pourvu d’une dénomination latine : le crâne de Dali, daté d’environ 300 000 ans. Comment peuvent-ils ignorer le code international de la nomenclature zoologique sur lequel tout le monde s’est mis d’accord depuis longtemps ? Une fois que l’on a donné un nom à un groupe de fossiles, on n’en change plus… Si l’on est cohérent avec leur étude, leur fossile doit s’appeler Homo daliensis et non pas Homo longi. Je pense par ailleurs que d’autres fossiles chinois, que cette équipe a exclus de ce groupe, appartiennent en fait à la même espèce. C’est notamment le cas de l’homme de Mapa, doté lui aussi d’un nom latin et bien avant Homo daliensis. Ce groupe, je le répète, c’est tout simplement celui que l’on a découvert par la génétique à Denisova : les Dénisoviens.

Pourquoi l’équipe de Xijun Ni éviterait-elle le modèle de l’origine africaine récente de l’homme moderne pour proposer une relation directe entre H. sapiens et des fossiles chinois ?

Une particularité de la culture scientifique chinoise est d’être restée attachée au « modèle de l’origine multirégionale de l’homme moderne ». Selon cette théorie, les Homo du Pléistocène de chaque région du monde auraient évolué pour donner les hommes modernes : les Européens descendraient des Néandertaliens, les Australiens des Homo erectus javanais, les Extrême-Orientaux d’une forme pléistocène locale, et ainsi de suite. Ce modèle a été fortement défendu en 1984 par Milford Wolpoff, de l’université du Michigan, par Alan Thorne, de l’université de Sydney, et par Xinzhi Wu, à l’époque directeur de l’Institut de paléontologie des vertébrés et de paléoanthropologie de Pékin. Par la suite, les paléoanthropologues chinois ont longtemps continué à adhérer au modèle de l’origine multirégionale de l’homme moderne. Pour autant, le consensus scientifique écrasant aujourd’hui est que l’essentiel des génomes des hommes modernes provient d’Afrique, ce qui explique un fait incontournable : les anatomies des hommes modernes de toutes les régions du monde se ressemblent de très près.

Que conclure alors de tout cela ?

Pour être bref : non, on ne vient pas de découvrir deux nouvelles espèces humaines. On vient seulement d’étudier les fossiles d’un Néandertalien, au Proche-Orient, et d’un Dénisovien, en Chine.

Source : Pour la Science du 18/08/2021

Le génome du peuple Ayta prouverait la présence tardive de Denisova dans les Philippines

En 2010, l’analyse d’une phalange retrouvée en Sibérie dévoilait une nouvelle espèce humaine : l’Homo denisovensis, ou l’Homme de Denisova, du nom de la grotte dans laquelle il a été découvert. Depuis, son lien avec Homo sapiens ne cesse d’être souligné, et l’hypothèse de multiples rencontres avec ce congénère disparu se renforce alors que des parts importantes de son génome sont retrouvées chez les populations autochtones d’Asie du Sud-Est et d’Océanie.

Après son départ d’Afrique, il y a 60.000 ans, Homo Sapiens s’est déplacé en Asie du Sud-Est et en Océanie, qui comportaient alors deux mégacontinents, le Sundaland et le Sahul, puis a progressivement pris le dessus sur les espèces humaines archaïques présentes. A mesure que les outils d'analyse d’ADN progressent et que de nouvelles découvertes archéologiques sont faites, les modalités de ce phénomène se précisent. Et l’insularité des peuples autochtones d’Asie du Sud-Est et d’Océanie ayant favorisé la conservation du patrimoine génétique, l’étude de leur ADN est indispensable pour éclairer l’Histoire de l’évolution humaine.

Les Ayta philippins possèdent plus d’ADN de Denisova que les Papous

Jusqu’ici les Papous, population autochtone de Nouvelle-Guinée, semblaient pour les chercheurs être l'ethnie la plus marquée par l'ADN de Denisova. Mais une équipe suédo-philippine montre dans une étude parue dans la revue Current Biology qu’il pourrait être judicieux de détourner le regard vers les Philippines.

Le groupe de chercheurs s’est d’abord appuyé sur l’analyse de 2,3 millions de génotypes. Les génomes provenant de 118 ethnies des Philippines ont ainsi été analysés, et comparés à ceux d’autres groupes ethniques contemporains (papous, australiens, mais aussi est-asiatiques ou européens) ainsi qu’à Néandertal et Denisova. Il en est ressorti que les Ayta Magbukon et Ayta Ambala, les habitants de l’île de Luçon, aux Philippines, présentaient à la fois le plus petit taux de parenté avec les Est-Asiatiques (10 à 30%) et le plus grand taux de parenté à Denisova (30 à 40% plus important que celui des Australiens et des Papous). Cela signifie que si la parenté aux Est-Asiatiques, avec qui les autochtones philippins s’entremêlent depuis 2.200 ans, "dilue" l’importance de l’héritage génétique désinovien, certaines populations philippines, peu métissées, ont un niveau d’affiliation à Denisova inégalé.

Source : Sciences et Avenir du 12/08/2021

Ce que nous révèlent les groupes sanguins des Hommes de Néandertal et de Denisova

Le génome des Hommes de Néandertal et de Denisova a été séquencé mais de nombreux gènes n'ont pas encore été analysés. Une nouvelle étude montre que les groupes sanguins donnent des indices sur l'origine géographique des espèces et sur leur fertilité.

Les Hommes de Néandertal et de Denisova sont deux espèces du genre Homo aujourd'hui éteintes et ayant vécu en Eurasie, depuis l'Europe de l'Ouest jusqu'à la Sibérie. L'ADN d'individus appartenant à ces deux espèces a déjà été séquencé et a notamment permis de préciser les relations phylogénétiques de ces espèces avec Homo sapiens. Cependant, de nombreux gènes n'ont pas encore fait l'objet d'études poussées, dont les gènes responsables du groupe sanguin.

Il existe plusieurs dizaines de systèmes de groupes sanguins qui se réfèrent à des antigènes particuliers (plus de trois cents sont identifiés chez l'Homme) qui se trouvent à la surface des globules rouges. Cependant, tous ne sont pas régulièrement utilisés. Les systèmes ABO et Rh (pour rhésus) sont parmi les plus souvent mentionnés dans la vie courante. Les groupes sanguins correspondants peuvent donc être A+, AB- ou O+ par exemple.

D'autres systèmes tels que le Kell sont également importants à prendre en compte lors de transfusions sanguines. De plus, chaque système de groupe sanguin est déterminé à partir d'allèles dont le gène est localisé sur un chromosome en particulier. En ce qui concerne le système ABO, le gène se trouve sur la paire de chromosomes humains numéro 9 alors que le système Rh s'appuie sur un gène situé sur la paire de chromosomes numéro 1.

Une étude parue aujourd'hui dans Plos One s'est focalisée sur l'analyse des groupes sanguins d'un Dénisovien et de trois Néandertaliens datant d'une période située entre il y a 100.000 et 40.000 ans. Les auteurs se sont référés à sept systèmes de groupes sanguins couramment utilisés lors de transfusions sanguines.

Origine géographique et déclin des populations

Les auteurs de l'étude sont parvenus à établir plusieurs conclusions au terme des analyses des groupes sanguins. Ils ont tout d'abord démontré que Néandertal avait la même diversité de groupes sanguins dans le système ABO que l'Homme moderne et non uniquement le groupe O, comme supposé jusqu'à présent (ce qui peut exister chez d'autres espèces car tous les chimpanzés sont du groupe A et les gorilles du groupe B).

Les auteurs ont par ailleurs mis en évidence des allèles (différentes versions d'un gène) dont les associations sont cohérentes avec l'hypothèse selon laquelle Néandertal et Denisova auraient une origine africaine.

Les associations sont cohérentes avec l'hypothèse selon laquelle Néandertal et Denisova auraient une origine africaine

De plus, les groupes sanguins identifiés chez Néandertal ont un lien génétique avec ceux d'un aborigène australien et d'un indigène de Papouasie-Nouvelle-Guinée. Les auteurs interprètent ce résultat comme celui de la possibilité d'une hybridation entre Néandertal et l'Homme moderne avant la migration de celui-ci vers l'Asie du Sud-Est.

L'étude montre enfin que les Néandertaliens analysés présentent une diversité allélique faible. Certains allèles analysés sont de plus associés à une vulnérabilité accrue face à des maladies affectant les fœtus et les nouveau-nés, ce qui a mené à un fort taux de mortalité infantile chez ces espèces.

Source : Futura Sciences du 29/07/2021

Cette grotte dans laquelle l'Homme de Denisova et Neandertal auraient cohabité

Une chronologie de l’occupation d'une grotte où l’on a découvert une nouvelle espèce d’hominines a pu être établi grâce à l’analyse de sédiments.

L’Homme de Denisova dont l’existence a bouleversé les anthropologues depuis sa découverte en 2010, dans la grotte du même nom située dans les montagnes de l’Altaï (au sud de la Sibérie), a peut-être été le premier à s’y installer. Ce sont ensuite succédé des néandertaliens, un hybride de ces deux espèces et finalement des Hommes modernes.

De l'ADN de différentes espèces d'Hommes extrait de sédiments

Des analyses antérieures de l'ADN extrait de fossiles trouvés dans la grotte de Denisova avaient déjà révélé cette occupation multi-espèce de cette grotte qui devait vraiment apparaître accueillant aux yeux de tout ce monde ! Mais l’ordre dans lequel il a été habité n’était jusqu’à présent pas très clair. Pour résoudre ce problème, Elena Zavala et ses collègues de l’Institut Max Planck d'anthropologie évolutionniste, avec Michael Shunkov de l'Académie des sciences de Russie, ont collecté plus de 700 échantillons de sédiments, représentant une période couvrant d'il y a 300.000 à 20.000 ans. De ces sédiments, ils ont pu extraire de l'ADN, qui provient de la matière organique fragmentée qui s'y est glissée.

Leur analyse, qui fait l'objet d'une publication dans la revue Nature, a révélé du matériel génétique de plusieurs animaux dans 685 échantillons de sédiments et 175 échantillons contenaient aussi des éléments appartenant aux différentes espèces d'Hommes qui ont choisi cette grotte pour abri. Le plus ancien correspond à celui de l'Homme de Denisova qui fut sans doute le premier résident du lieu, il y a environ 250.000 ans comme l'indique la datation d'outils de pierre trouvés non loin. La plus ancienne trace du passage d'un Homme de Neandertal date, elle, d'environ 170.000 ans.

Des animaux aussi variés

Après cette période, il semble que dénisoviens et néandertaliens ont tour à tour vécu dans la grotte et probablement même qu'ils s'y sont croisés comme en atteste la découverte en 2018 de "Denny", dont seul un minuscule fragment d'os a été retrouvé. Il appartenait à une fille âgée de 13 ans environ à sa mort, il y a 50.000 ans, dont le génome contient des chromosomes qui lui ont été légués par une néandertalienne et un dénisovien. Une preuve que les deux espèces s'accouplaient. Pour les auteurs, les deux tribus allaient et venaient dans la grotte en fonction des variations climatiques. L'alternance de peuplement de Denisova se retrouve aussi chez les animaux : selon les périodes, on retrouve la trace de chiens, d'ours ou même de chevaux. Deux grands changements dans la composition de la faune ont été identifiés. Le premier, il y a 190.000 ans correspond au passage d'une période interglaciaire à un climat bien plus froid et ensuite entre il y a 130.000 et 100.000 ans quand le climat s'est à nouveau réchauffé. Au cours de cette période, les dénisoviens étaient absents et les populations animales ont à nouveau changé.

Aucun fossile de sapiens n'a été retrouvé dans la grotte et seule l'ADN retrouvé dans les sédiments atteste de leur passage : les premières traces humaines datent d'il y a environ 45.000 ans. Pour les néandertaliens et les dénisoviens, leurs restes se limitent à huit petits fragments d'os et de dents. Ces travaux prouvent donc que la recherche de matériel génétique dans l'environnement des lieux d'occupation peut compléter les informations fournies par les fossiles macroscopiques et permettre de mieux comprendre l'histoire évolutive des Hommes.

Source : Sciences et Avenir du 23/06/2021

Des métissages avec les Dénisoviens chez les populations océaniennes

Le séquençage du génome de 317 individus d’Océanie révèle des métissages anciens qui ont conféré aux populations de la région certains avantages adaptatifs.

Au-dessus de 25 d’indice de masse corporelle (IMC) commence le surpoids. Or, en Polynésie française, l’IMC moyen est de 29,1, et dans les îles Salomon plus du tiers de la population a un IMC supérieur à 30. La diffusion de la nourriture industrielle et les changements de mode de vie ont mis la région du Pacifique en tête du classement mondial de l’obésité et du diabète. Mais cette situation a aussi des racines génétiques, qu’éclairent les travaux d’une équipe dirigée par Lluis Quintana-Murci, de l’institut Pasteur et du Collègue de France.

Les chercheurs ont séquencé les génomes de 317 individus provenant de 20 populations du Pacifique, de Taïwan au Vanuatu en passant par l’archipel Bismarck et les îles Salomon. Ils ont ensuite recherché des signes de balayages sélectifs, c’est-à-dire des processus qui augmentent la fréquence des mutations avantageuses jusqu’à les fixer. Ils en ont notamment identifié un pour le gène RANBP17, associé à l’élévation de l’indice de masse corporelle et à la densité de cholestérol, ainsi qu’un autre pour le gène OSBPL10, associé à la dyslipidémie, c’est-à-dire à une concentration anormale de lipides dans le sang. En outre, dans les îles Salomon, le gène ATG7, qui régule la réponse cellulaire à la privation alimentaire, a été particulièrement sélectionné. En d’autres termes, il apparaît que l’adaptation des populations océaniennes à des environnements insulaires où le régime alimentaire – racines et poissons – est relativement pauvre en énergie, a entraîné une sélection positive des gènes favorisant la résistance à la privation de nourriture. Mais avec l’arrivée de l’alimentation occidentale, cette adaptation avantageuse est devenue un problème : elle a favorisé l’obésité dans ces populations.

L’étude a montré que, comme toutes les populations du monde, hormis celles d’Afrique, les Océaniens portent des gènes néandertaliens, comme OSBPL10. Mais les données recueillies portent également les traces de plusieurs métissages entre les populations asiatiques et les Dénisoviens (les cousins orientaux des Néandertaliens), en Asie continentale orientale d’abord, puis en Asie du Sud-Est et aussi entre Papous et Austronésiens. Dans leur progression en Océanie, les groupes d’Homo sapiens ont bénéficié de quatre flux géniques provenant soit des Dénisoviens eux-mêmes, soit de groupes qui leur étaient liés.

Il y a environ 46 000 ans, des populations ancestrales de celles de l’Océanie proche (Papouasie-Nouvelle-Guinée, archipel Bismarck et îles Salomon) et des Agtas des Philippines (des Négritos) ont reçu en Asie orientale un premier flux génique provenant d’un groupe génétiquement distant des Dénisoviens de l’Altaï, qu’ils ont plus tard transmis aux Océaniens. Il semble que les ancêtres des Agtas des Philippines aient aussi reçu un deuxième flux génique d’un autre groupe dénisovien. Puis aux alentours des 21 000 ans avant le présent, en Asie orientale, une population ancestrale des Océaniens actuels a reçu un troisième flux de gènes d’un groupe cette fois proche des Dénisoviens de l’Altaï. Finalement, un autre flux génique – spécifique aux Papous – serait provenu d’un groupe dénisovien plus lointain lié aux Dénisoviens de l’Altaï d’il y a quelque 25 000 ans.

« Nous avons été surpris de constater que, contrairement à l’héritage néandertalien, très homogène entre les vingt groupes étudiés (environ 2,5 %), l’héritage de l’homme de Denisova varie considérablement d’une population à l’autre : de quasiment 0 % à Taïwan et aux Philippines il monte jusqu’à 3,2 % en Papouasie-Nouvelle-Guinée et au Vanuatu », commente Lluis Quintana-Murci. Une constatation qui met en lumière la diversité génétique qui régnait au sein de la population dénisovienne.

Les chercheurs ont constaté en outre que les quatre flux de gènes dénisoviens ont apporté presque exclusivement des mutations bénéfiques liées à la régulation de la réponse immunitaire. En d’autres termes, les populations dénisoviennes d’Asie du Sud-Est, qui étaient depuis longtemps adaptées à leur environnement équatorial, ont transmis aux premiers hommes modernes parvenus dans la proche Océanie des traits immunitaires les aidant à mieux résister aux nombreux agents infectieux présents dans les forêts tropicales humides. Ces hommes modernes les ont ensuite apportés aux populations austronésiennes en expansion.

Résultat : ces mutations aidant à résister aux infections se rencontrent aujourd’hui dans toute l’Océanie, et leur nombre souligne « la grande diversité génétique des hommes archaïques qu’étaient les Dénisoviens », souligne Lluis Quintana-Murci.

Les nouvelles données invitent aussi à réécrire à la marge l’histoire du peuplement de l’Océanie. Selon la théorie répandue dite « out of Taïwan », les ancêtres des populations austronésiennes actuelles arrivent sur l’île de Taïwan vers 4 000 avant notre ère, puis peuplent les Philippines vers 2 500 avant notre ère, avant de se répandre progressivement en Indonésie et sur une immense aire allant de Madagascar à l’île de Pâques (l’Austronésie), au sein de laquelle subsistent cependant des populations anciennes : les Négritos et les Papous. Comme d’autres auparavant, l’étude de Lluis Quintana-Murci et ses collègues relativise cette théorie. Ils suggèrent plutôt que des Austronésiens ont quitté Taïwan il y a plus de 5 000 ans, mais que les métissages qui ont accompagné leur arrivée en proche Océanie n’ont débuté que 2 000 ans plus tard. L’expansion partant de Taïwan a donc pris un certain temps, et est sans doute passée par une phase de maturation aux Philippines ou en Indonésie, pendant laquelle se seraient produites des rencontres avec des groupes fortement métissés avec les Dénisoviens.

Source : Pour la Science du 20/05/2021

Ils ont vécu en même temps que Sapiens

Homo neanderthalensis

Âge : entre 430.000 et 30.000 ans
Résidence : Europe, Proche-Orient et Asie centrale
Famille : Ce cousin éloigné de Sapiens a de nombreux pères putatifs, comme Homo heidelbergensis ou Homo antecessor
Caractéristiques : Après Sapiens, c'est le plus connu des hominiens. Mais son physique trapu a longtemps nui à la reconnaissance de sa culture complexe, à la fois technique, artistique et symbolique.

Homo denisovensis

Âge : entre 195.000 et 53.000 ans
Résidence : Asie orientale (estimée de la Sibérie à l'Asie du Sud-Est)
Famille : Cousin de Néandertal, il s'est hybridé avec celui-ci et a également eu une descendance avec Sapiens
Caractéristiques : En génétique, il n'est représenté que par le génome d'un individu, une femme, dont le matériel génétique a pu être extrait d'une phalange.

Homo naledi

Âge : entre 335.000 et 236.000 ans
Résidence : Afrique du Sud
Famille : Il pourrait s'agir d'un cul-de-sac de l'évolution, une espèce n'ayant pas de descendance
Caractéristiques : Sa morphologie primitive suggérait une histoire plus ancienne, estimée à plus de 2 millions d'années. Plusieurs analyses poussées des fossiles lui ont donné un coup de jeune.

Homo luzonensis

Âge : plus de 30.000 ans
Résidence : Île de Luçon (Philippines)
Famille : Inconnue
Caractéristiques : Il n'a été découvert qu'en 2011 : c'est la dernière espèce en date à avoir été classée dans le genre Homo (en 2019).

Homo floresiensis

Âge : entre 190.000 et 50.000 ans
Résidence : Île de Flores (Indonésie)
Famille : Très discutées, les dernières études phylogénétiques suggèrent qu'il serait un cousin d'Homo habilis et donc issu d'une branche bien antérieure à celle qui a donné naissance à Homo Sapiens.
Caractéristiques : Il est surnommé le Hobbit à cause de sa très petite taille (de 1 mètre à 1,20 m), et sa boîte crânienne, de seulement 380 centimètres cubes quand la nôtre représente environ 1200 centimètres cubes, intrigue toujours.

Source : Science et Avenir janvier 2021

De l’ADN dénisovien découvert hors de la grotte de Denisova

De l’ADN mitochondrial découvert dans la grotte chinoise de Baishiya, dans le nord-est du plateau Tibétain, confirme que les Dénisoviens y ont vécu dès 160 000 ans avant notre ère.

Les Dénisoviens sont une nouvelle espèce humaine découverte en 2010 par le séquençage du génome contenu dans un bout de phalange retrouvé dans la grotte de Denisova, en Sibérie. Jusqu’en 2016, nous ne connaissions de cette espèce apparentée à une sorte de « Néandertalien oriental » qu’un fragment de phalange, trois dents et un fragment de crâne. Mais en 2019, l’analyse des protéines contenues dans un fragment de mandibule découvert dans la grotte de Baishiya, dans le nord-est du plateau tibétain, par une équipe dirigée par Jean-Jacques Hublin, de l’institut d’anthropologie évolutionniste de Leipzig, et Dongju Zhang, de l’université de Lanzhou, en Chine, a suggéré que celle-ci appartenait à un Dénisovien. Avec cette demi-mandibule – la mandibule de Xiahe –, les paléoanthropologues tenaient enfin un premier fossile dénisovien substantiel hors de la grotte de Denisova ! Toutefois, l’identification par les protéines laissait des doutes subsister, car la méthode était nouvelle. C’est pourquoi Dongju Zhang, avec une nouvelle équipe, s’est lancé à la recherche d’ADN dénisovien dans la grotte de Baishiya. Et il en a trouvé !

La mandibule de Xiahe provient de la grotte de Baishiya. Son protéome, c'est-à-dire le jeun de protéines qu’elle contient, atteste du fait qu’elle est dénisovienne.

Pour traquer de l’ADN dans les sédiments de la grotte, les chercheurs ont exploité une méthode dont l’efficacité a été démontrée en 2017 par Viviane Slon, de l’institut d’anthropologie évolutionniste de Leipzig. Ils ont d’abord extrait les fragments d’ADN mitochondrial – l’ADN contenu dans les mitochondries, les usines énergétiques des cellules – conservés dans les échantillons de sédiments à l’aide de sondes chimiques spécifiques. Une fois ces fragments multipliés puis séparés de l’ADN récent dû à la contamination, les chercheurs les ont comparés à des bases de génomes mitochondriaux des sapiens, des Néandertaliens et des Dénisoviens. Verdict : il s’agit bien d’ADN dénisovien. Une fois ces fragments d’ADN remis dans leurs contextes stratigraphique et chronologique, il en ressort que des Dénisoviens ont occupé la grotte de Baishiya de façon discontinue entre 100 000 ans et 45 000 ans.

La grotte de Baishiya se trouve dans l’extrême nord-est du plateau tibétain, à 3 280 mètres d’altitude.

Par ailleurs, la datation par la méthode de l’uranium-thorium de la calcite fixée à la demi-mandibule elle aussi découverte dans la grotte de Baishiya avait livré un âge de 160 000 ans.

Il est donc désormais certain que les Dénisoviens vivaient sur le plateau Tibétain depuis longtemps, et qu’ils étaient donc adaptés aux hautes altitudes (le plateau Tibétain s’étend entre 1 500 et 5 000 mètres d’altitude ; la grotte de Baishiya étant située à 3 280 mètres). De précédentes études avaient par ailleurs montré que les Tibétains actuels résistent au mal des montagnes (dû à l’altitude et qui se caractérise par des maux de tête, des nausées, des troubles de l’équilibre et une gêne respiratoire) grâce à une variante du gène EPAS1, qui réduit les effets du manque d’oxygène. Or cette variante est également portée par les Dénisoviens. Ces derniers l’auraient transmis aux Tibétains au gré des croisements avec des populations sapiens.

Si des Dénisoviens vivaient déjà sur le plateau Tibétain il y a 160 000 ans, c’était certainement aussi le cas aux altitudes plus clémentes du reste de l’Asie septentrionale. Cette hypothèse vient d’être confirmée par l’équipe de Diyendo Massilani, de l’institut d’anthropologie évolutionniste de Leipzig. Lui et ses collègues ont analysé l’ADN contenu dans une calotte crânienne humaine datant de 34 000 ans découverte dans la vallée de Salkhit, au nord-est de la Mongolie, ainsi que celui d’un individu mort il y a 40 000 ans à Tianyuan, près de Pékin. Il s’avère que ces deux individus possédaient aussi de l’ADN dénisovien provenant d’un métissage entre les ancêtres des populations actuelles de l’Extrême-Orient et des Dénisoviens déjà métissés avec des Néandertaliens, comme le sont ceux les individus de la grotte de Denisova. Nul doute que les traces de ces Dénisoviens septentrionaux vont continuer à se multiplier dans toute l’Asie orientale.

Source : Pour la Science du 18/12/2020

Métissé de longue date, présent en Asie : le portrait précisé de Denisova

Il y a un peu plus d’une décennie, l’homme de Denisova n’existait pas encore. C’est grâce à l’analyse ADN, en mars 2010, d’un bout de phalange fossile – datée d’environ 41 000 ans – trouvée dans une grotte dans les montagnes de l’Altaï en Sibérie (Russie) qu’il est découvert presque par hasard. Or, en dehors de la grotte sibérienne dite de Denisova, cette lignée éteinte d’Homo, cousine de Neandertal, laisse bien peu de traces. Cependant, l’amélioration des techniques d’investigation liées à l’identification génétique affine progressivement son portrait et ses liens avec Homo sapiens, comme le montrent deux études parues le 30 octobre dans la revue Science.

Les restes physiques du groupe d’hominidés archaïques sont extrêmement rares. Un fragment d’os d’un doigt de la main, deux dents et un os d’orteil retrouvés dans la grotte de Denisova, jusqu’à présent, c’est tout ce que les paléo-anthropologues possédaient des dénisoviens. Néanmoins, les spécialistes espéraient trouver des traces du groupe ailleurs, particulièrement en Asie. En effet, grâce à la génétique des populations, on sait que certains humains actuels en Asie et en Océanie ont dans leurs gènes de l’ADN de dénisovien, ce qui accrédite l’hypothèse selon laquelle cet hominidé aurait vécu beaucoup plus loin que la Sibérie. Il se pourrait même que certains fossiles d’hominidés non classés, retrouvés en Chine, soient en réalité des dénisoviens, au moins métissés.

Mandibule de Xiahe (160 000 ans) avec ses deux dents, retrouvée dans la grotte tibétaine de Baishiya à 2800 kilomètres de la grotte de Denisova

C’est une des pistes suivies par une équipe de l’université de Lanzhou, en Chine, et de l’Institut Max Planck, en Allemagne. Intriguée par une mâchoire inférieure datée de 160 000 ans (par datation radio-isotopique), avec deux dents complètes découverte dans la grotte-sanctuaire de Baishiya Karst (BKC), sur le plateau tibétain, par un moine bouddhiste dans les années 1980, elle réalise en 2019 de nouvelles analyses. Sans ADN utilisable, la mâchoire étant trop ancienne, les scientifiques prélèvent dans une des dents de minuscules restes de protéines anciennes. Les résultats ouvrent pour la première fois la porte à une probable origine dénisovienne hors de la grotte de Denisova. Mais ils sont ténus et l’équipe souhaite obtenir des preuves plus solides.

Vent nouveau grâce à l’ADN des sédiments

L’équipe a décidé d’appliquer pour la première fois à la grotte-sanctuaire de Baishiya une technique utilisée – jusqu’à récemment (2017) – pour la seule analyse des restes fauniques dans les grottes préhistoriques. Un choix qui s’avère fructueux. En décembre 2018, en creusant le sol de la grotte, ils prélèvent de nombreux échantillons de sédiments, du charbon de bois provenant d’incendies, 1310 outils en pierre simples et 579 morceaux d’os d’animaux, dont des rhinocéros et des hyènes. Résultats : les paléo-généticiens de l’équipe ont pu extraire de ces sédiments – donc non issus de fossiles – le premier ADN ancien (ADN mt/mitochondrial) dénisovien, provenant probablement d’excréments… à 2800 kilomètres de la grotte de Denisova.

De leur côté, les géo-chronologues de l’université de Wollongong (Chine) ont daté le matériel issu de ces échantillons de sédiments en utilisant la datation optique : celle-ci indique le moment où la lumière a frappé pour la dernière fois les grains minéraux des échantillons, révélant ainsi quand chaque grain a été enterré. Les quatre couches stratigraphiques qui ont produit de l’ADNmt révèlent que les dénisoviens ont occupé cette grotte de haute altitude (3280 mètres) il y a 100 000 ans et 60 000 ans, et peut-être même plus récemment – 45 000 ans – lorsque les humains modernes affluaient en Asie orientale.

Grâce à ces techniques innovantes, « pour la première fois on a pu trouver de l’ADN de l’homme de Denisova en-dehors de la grotte de Denisova et on a donc mis en évidence qu’entre 100 00 et 60 000 ans, il a occupé cette grotte », se réjouit Diyendo Massilani, paléogénéticien à l’Institut Max Planck et co-auteur de l’étude. « Cette technique permettant d’analyser l’ADN dans les sédiments est particulièrement intéressante. Car sur de nombreux sites, on a bien des preuves de l’occupation humaine, mais l’on ne retrouve pas d’os humain. (De plus) quand on extrait de l’ADN, on est obligé de détruire plus ou moins des restes précieux, ce qui n’est pas le cas avec l’analyse des sédiments (…) que nous utilisons de plus en plus dans notre laboratoire », ajoute-t-il.

Crâne de «Salkhit» , trouvé par des mineurs en Mongolie

Pour cette étude, les chercheurs ont expérimenté une nouvelle méthode d’analyse ADN couplée aux statistiques, développée à l’Institut Max-Planck d’anthropologie évolutive afin d’identifier des segments d’ADN d’humains archaïques dans les génomes des crânes de Salkhit et de Tianyuan. Tout d’abord, les résultats montrent qu’à 6000 ans d’intervalle, les deux individus étaient génétiquement liés. À l’instar de l’homme de Tianhuan, environ 25 % de l’ADN de la femme de Salkhit provient d’ADN d’anciens Européens (Homo sapiens), probablement hérités d’anciens Sibériens (les 75 % restant provenant de l’Asie de l’Est). Preuve qu’il y a 34 000-40 000 ans, les interactions et métissages étaient plus fréquents que l’on ne le pensait jusqu’alors entre Européens et Asiatiques, explique Diyendo Massilani, auteur principal de l’étude.

Les analyses ont aussi montré la présence d’ADN de l’homme de Neandertal, ainsi que d’infimes fragments d’ADN de l’homme de Denisova, preuve de l’ascendance dénisovienne dans les génomes humains anciens. Les hommes de Denisova et les hommes modernes ont donc cohabité et se sont métissés il y a plus de 40 000 ans. « Ces fragments d’ADN hérités des dénisoviens, retrouvés chez ces anciens Asiatiques, sont équivalents à ceux identifiés dans les génomes des populations asiatiques actuelles », précise Diyendo Massilani. En revanche, « ils sont différents des gènes dénisoviens identifiés dans les génomes des populations (actuelles) d’océaniens ». « Cela soutient un modèle de multiples événements de métissages indépendants entre les hommes de Denisova et les hommes modernes », explique t-il. Tous ces résultats nourrissent une meilleure compréhension de l’histoire des dénisoviens et apportent un nouvel éclairage sur les débuts de notre espèce en Eurasie.

Source : Le blob du 25/11/2020

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