Depuis l'an 2000, l'histoire de l'humanité remaniée

De la découverte du plus vieil hominidé connu à ce jour, Toumaï, à celle de la part d’ADN néandertalienne en nous, la compréhension de nos origines a été bouleversée depuis le début du siècle. A tel point que l’histoire évolutive de l’humanité ne ressemble plus du tout à celle que l’on enseignait il y a encore quelques années. Etude après étude, le nombre d’espèces fossiles de vieux hommes identifiées s’est ainsi multiplié, la naissance de notre lignée a elle été repoussée et les hypothèses sur ce qui nous distingue de nos ancêtres reconsidérées. Vingt ans de revirements scientifiques que voici compilés.

Les découvertes

2001

Février 2001
Orrorrin détrône Lucy comme plus vieux représentant de la lignée humaine
Orrorin devient une vedette dès sa découverte, en 2001, sur les collines Tugen au Kenya : il vole à Lucy le titre de plus vieil hominidé connu avec ses 5,9 millions d'années. Orrorin tugenensis, premier représentant d'un nouveau genre de primates, est aussi à ce moment-là le plus vieux bipède de la lignée, tout en restant à l'aise pour grimper aux arbres. Il a été détrôné par Toumaï, un an plus tard.

Mars 2001
Un hominine kenyan d'un nouveau genre
Un crâne et quelques molaires trouvés en 1998 près de la rivière Lomekwi, au Kenya : voilà ce qui permet à Meave Leakey­ et son équipe du Musée national du Kenya, d'annoncer en fanfare une espèce d'hominine d'un nouveau genre, à savoir le Kenyanthropus platyops. Ni australopithèque ni paranthrope, ce très lointain parent à face plate a vécu, selon la scientifique, il y a entre 3,5 et 3,7 millions d'années, ce qui en fait donc un contemporain de Lucy. En revanche, il avait une plus petite cervelle que cet australopithèque et de toutes petites dents ce qui, d'un point de vue alimentaire, ne les mettaient sûrement pas en concurrence.

2002

Janvier 2002
Des formes d'art il y a 77 000 ans
Dans la grotte de Blombos en Afrique du Sud, fouillée dans les années 90, des morceaux d'ocre rouge sont hachurés, avec un dessin régulier sur différents fragments mais présentant des variantes. «Ils témoignent de la présence d'une pensée symbolique. Au point de vue des capacités cognitives, c'est l'équivalent de la grotte Chauvet», estime le chercheur Franscesco d'Errico.

Juillet 2002
Toumaï, plus ancien hominidé connu à ce jour
Un an après la découverte au Kenya d'Orrorin, on trouve dans le désert du Tchad le crâne d'un primate, qu'on nomme Toumaï. Ni singe ni australopithèque, il inaugure le nouveau genre Sahelanthropus et devient d'office le plus ancien hominidé connu avec ses 7 millions d'années. Toumaï est grand comme un chimpanzé mais avec des traits plus évolués : «Il a la face d'un Homo habilis, c'est extraordinaire, il a des traits plus proches de l'homme que les australopithèques, pourtant plus récents», s'étonne le chercheur Dan Lieberman.

Octobre 2002
Homo georgicus, le premier des Européens
Le premier européen n'est ni espagnol ni italien. Présentés à Tautavel, dans les Pyrénées-Orientales, deux crânes fossilisés découverts en 1999 à Dmanisi, en Géorgie, repoussent en effet d'un million d'années l'arrivée des hommes anciens en Europe. Vieux d'1,8 million d'années, cet Homo georgicus présente par ailleurs des traits morphologiques proches de ceux d'Homo ergaster, à moins que cela ne soit lui aussi un Homo erectus primitif.

2003

Juin 2003
L'origine africaine d'Homo sapiens
La découverte en 1997 sur le site dans la vallée de l'Aouache, en Ethiopie, de trois crânes d'Homo sapiens et d'outils en pierre datés de 160 000 ans conforte l'hypothèse de l'origine africaine de l'homme moderne, dite «out of Africa». Jusqu'alors, les plus anciens restes de notre espèce avaient été retrouvés au Proche-Orient à Qafzeh et Haïfa, en Israël. Ils étaient vieux de 130 000 et 100 000 ans.

2004

Avril 2004
Les plus vieilles perles trouvées en Afrique du Sud
Les fouilles des années 90 dans la grotte de Blombos, en Afrique du Sud, avaient révélé des outils en os, des poinçons, des pointes de sagaie vieux de 75 000 ans, et des morceaux d'ocre ornés de motifs géométriques. Mais voilà une autre grande première : Blombos recèle de coquillages percés par un outil pointu. Ce sont les plus vieux bijoux jamais découverts, jusqu'aux serres de rapaces de Krapina (Croatie) dévoilées en 2015, qui étaient peut-être montées en collier par Néandertal.

Octobre 2004
L'homme de Florès, le petit cousin d'Homo sapiens
«C'est une révolution. Tous les arbres décrivant l'évolution du genre Homo sont à mettre à la poubelle.» Jean-Jacques Hublin décrit ainsi en 2004 le séisme qui secoue la paléontologie à l'annonce de cette nouvelle espèce : l'Homme de Florès vivait il y a 18 000 ans à l'est de Java, en Indonésie, alors que ses cousins les Homo sapiens occupaient le continent asiatique à la même époque. On croyait jusque là que Sapiens était resté seul au monde après la disparition de Néandertal il y a 30 000 ans… Mais une nouvelle datation en 2016 vieillira considérablement l'Homme de Florès, le renvoyant au-delà de 60 000 ans.

2006

Septembre 2006
Néandertal a disparu plus tard d'Europe qu'on ne le pensait
La coexistence entre les Néandertaliens et les hommes modernes, en Europe a été plus longue que prévue. De nouvelles datatations, grâce à la technique du radiocarbone, permettent de repousser de 10 000 ans, la disparition de notre robuste cousin, une espèce éteinte, suppose-t-on désormais, il y a environ 35 000 ans, sans que l'on en connaisse les causes exactes.

Septembre 2006
Le plus vieux bébé du monde
Une enfant de trois ans âgée de 3,3 millions d'années. Prénommé Selam, le plus vieux bébé au monde est présenté à Addis-Abeba six ans après sa découverte en Ethopie. Le squelette de cette très jeune australopithèque afarensis, quasiment complet, a en effet demandé beaucoup de patience pour être extrait des sédiments en raison de la fragilité des os. Une trouvaille de bon augure pour comprendre la croissance des enfants de Lucy.

2010

Mars 2010
Les Dénisoviens, une nouvelle lignée pour l'humanité
Une autre humanité vivait il y a 50 000 ans en Eurasie. L'analyse génétique des restes – un bout de doigt et quelques dents - découverts dans la grotte de Denisova, dans les montagnes sibériennes de l'Altaï, par l'équipe de Svante Pääbo de l'Institut Max-Planck d'anthropologie évolutive de Leipzig, suggère l'existence qu'une autre lignée distincte d'Homo sapiens et d'Homo neandertalensis peuplait à cette période la Terre. Ces Dénisoviens, dont on ne connaît pas la physionomie faute de fossiles, ont légué une part de leur génome à des populations asiatiques et mélanésiennes actuelles.

Mai 2010
On a tous quelque chose de Néandertal en nous
Pour la première fois, l'ADN de Néandertal parle. Et confirme l'hypothèse d'une cohabitation entre les Néandertaliens et notre espèce, voire des rencontres plus que fortuites. Ce «tournant dans l’exploration des origines de l’humanité par les moyens de la génétique moléculaire», que l'on doit à une équipe internationale de haute volée, dirigée par le biologiste Svante Pääbo, prouve en effet le métissage de ces deux espèces il y a 80 000 ans au Proche-Orient. Ce croisement a même laissé des traces puisque dans notre ADN 2 % de notre génome est d’origine néandertalienne. Hormis en Afrique, où notre cousin n'a jamais mis les pieds.

2011

Janvier 2011
La sortie d'Afrique il y a 125 000 ans
L'échappée belle de l'homme moderne hors du continent africain a été effectuée bien plus tôt qu'on ne le pensait jusque-là. L'analyse d'outils en pierre taillée, découverts lors de fouilles sur le site de Jebel Faya, aux Emirats arabes unis, permet en effet aux préhistoriens de faire remonter l'escapade d'Homo sapiens depuis son berceau africain à 125 000 ans. Une hypothèse d'autant plus crédible que les silex ramassées près du golfe persique sont bien plus semblables aux plus vieux outils africains étudiés à ce jour que ceux découverts au Proche-orient.

Septembre 2011
Une nouvelle espèce d'australopithèque inclassable
Elle a vécu il y a environ 1,9 million d'années et présente à la fois des caractères dits «modernes» et d'autres «primitifs». Découverte en Afrique du Sud, une nouvelle espèce d'australopithèques, l'australopithecus sediba, est présentée par les paléoanthropologues Lee Berger et Job Kibii à partir de la description de deux fossiles relativement bien conservés. Sa bipédie est par exemple bien plus affirmée que celle des anciens australopithèques, sa morphologie cranienne proche de celles du genre Homo mais ses mains lui permettaient encore de se déplacer sans difficultés dans les arbres.

Novembre 2011
Homo sapiens est arrivé bien plus tôt en Europe qu'on ne le pensait
L'homme de Néandertal, présent en Europe depuis 200 000 ans, et Homo sapiens ont bien cohabité durant plusieurs milliers d'années sur le continent. Grâce à la datation de dents et des objets, trouvés il y a longtemps sur des sites préhistoriques en Italie et en Grande-Bretagne, des paléoanthropologues estiment en effet que l'homme moderne s'est établi par-delà la Méditerranée il y a 42 à 45 000 ans. De quoi relancer le débat sur l'existence de relations culturelles entre les deux cousins.

2012

Octobre 2012
Lucy grimpait aussi aux arbres
On l'imaginait bipède – et seulement bipède – pourtant Lucy grimpait aussi aux arbres. L'analyse des omoplates d'un jeune australopithèque afarensis montre en effet que ces hominines qui pleuplaient l'est de l'Afrique il y a plus de 3 millions d'années étaient aussi bons marcheurs que grimpeurs. Un arboricolisme qui peut s'expliquer par l'environnement des australopithèques et leur nécessité d'échapper à d'éventuels prédateurs.

Novembre 2012
Néandertal influencé par Cro-Magnon
Eclats de pierre pour faire des armes de jets, outils en os, ornements, etc. Avant d'être remplacés il y a 35 000 ans par Homo sapiens, les Néandertaliens ont acquis de nouvelles techniques au contact de l'homme moderne, avance le paléoanthropologue Jean-Jacques Hublin. C'est en tout cas ce que révèle la datation de fragments osseux néandertaliens issus des grottes d’Arcy-sur-Cure (Yonne) et de Saint-Césaire (Charente-Maritime) où ont été trouvés des objets que l'on soupçonnaient être de la main de Cro-Magnon. Un scénario qui confirme par ailleurs la cohabitation de l’homme moderne et de Néandertal en Europe il y a 50 000 ans.

2013

Septembre 2013
Néandertal inventeur du lissoir en os
Les outils en os ont longtemps été considérés comme la marque de fabrique des premieres représentants de notre espèce. Pourtant, c'est un outillage que maîtrisait déjà l'homme de Néandertal, révèlent des préhistoriens de l’Inrap et de l’Institut Max-Planck de Leipzig. La datation de vieux lissoirs en os, dénichés dans deux sites de fouilles en Dordogne, indiquent en effet qu'il y a 50 000 ans, les Néandertaliens assouplissaient du cuir grâce à ces outils. Avant de disparaître, ils auraient même transmis cette technologie à l'homme moderne.

octobre 2013
Et si ils étaient tous des erectus ?
La multiplication du nombre d'espèces du genre Homo est-elle une fausse piste ? L'étude de fossiles vieux d'1,8 million d'années trouvés à Dmanasi, en Géorgie, depuis 1991 suggère qu'il n'y aurait pas une multiplicité mais une seule espèce de vieux humains, Homo erectus, en raison de la très grande variabilité morphologique des restes examinés dont certains traits sont par ailleurs communs à tous les fossiles. Exit donc Homo georgicus, ergaster ou rudolfensis, des espèces qui n'en ont pas été.

2014

Septembre 2014
Les Néandertaliens maîtrisaient aussi l'art abstrait
L'homme de Néandertal n'est pas le rustre que l'on croyait. Vieilles de 39 000 ans, des formes géométriques recouvrant la paroi d'une grotte de Gibraltar suggèrent en effet que les Néandertaliens pratiquaient un art abstrait des cavernes. Cette découverte met donc à mal l'hypothèse selon laquelle la production de représentations abstraites et figuratives sur les parois des grottes serait une innovation culturelle introduite par l'homme moderne.

Décembre 2014
Quand Erectus gribouillait sur un coquillage
Semblables à un zigzag, les gravures réalisées sur un coquillage vieux de 500 000 ans retrouvés sur l'île de Java en Indonésie sont attribuées après datation à Homo erectus. Ce sont alors les plus anciennes traces d'activités symboliques jamais retrouvées.

2015

Mars 2015
L'origine du genre Homo repoussée de 400 000 ans
En fouillant le site éthiopien de Ledi-Geraru, dans la région de l'Afar, une équipe internationale de chercheurs met la main sur une vieille mandibule comportant cinq dents très troublantes : elles présentent à la fois des traits typiques des australopithèques et des Homo habilis. Elle représente donc une forme intermédiaire, une sorte de chaînon manquant entre les australopithèques et les premiers Hommes. Après examen, cette mâchoire inférieure de 8 centimètres de long se révèle être âgée de 2,8 millions d'années. Elle repousse donc de 400 000 ans l'émergence supposée des premiers hominines.

Mars 2015
Le plus vieux des bijoux est néandertalien
Des serres de rapaces travaillées en guise de collier : le plus vieux bijoux trouvé à ce jour n'a pas été fabriqué par notre espèce mais par des Néandertaliens. C'est ce que suggère la découverte en Croatie d'une parrure, vieille de 130 000 ans. Les marques sur les ossements ne laissent guère de doute quant au travail de polissage et d'abrasion effectué par notre cousin, un sacré créateur donc.

Mai 2015
Les plus vieux outils du monde ont 3,3 millions d'années
Les tout premiers outils en pierre taillée connus à ce jour, rudimentaires, ont été fabriqués bien longtemps avant l'apparition du genre Homo. Ils ont été découverts au Kenya par l'archéologue française Sonia Harmand et sont datés de 3,3 millions d'années. Jusque-là, ce sont des outils éthiopiens de 2,6 millions d'années qui détenaient le record : on a donc fait un bond de 700 000 an arrière. Une inconnue plane sur les fabricants de ces pierres taillées. Australopithèque ? Ou kenyanthrope, cette espèce d'humanoïde inclassable et contestée, mais découverte à un kilomètre de ces outils ?

Septembre 2015
Homo naledi, un contemporain de l'homme moderne en Afrique du sud
Comment semer le doute ? En annonçant la découverte d'une nouvelle espèce du genre Homo, en Afrique du Sud, qui ne rentre dans aucune case. Homo naledi est un hominine (un grand singe soit Homo, soit Australopithèque, soit Paranthrope) aux caractéristiques à la fois «primitives», comme un petit cerveau, et «modernes» qui le rapprochent des premiers Homos. Deux ans plus tard, la datation de nouveaux fossiles surprend : Homo naledi a vécu il y a entre 236 000 et 335 000 ans, ce qui en fait un contemporain des premiers hommes.

2016

Mars 2016
L'homme de Florès a disparu bien plus tôt qu'on ne le pensait
Douze ans après l'annonce de la découverte de l'homme de Florès, en Indonésie, une nouvelle datation des fossiles de cet hominine contemporain d'Homo sapiens avance sa disparition de plus de 40 000 ans. Ainsi, le petit Homo floresiensis aurait finalement vécu entre 60 000 et 190 000 ans avant notre ère. Il n'a donc pas tenu compagnie au solitaire Homo sapiens après la disparition de Néandertal il y a 30 000 ans... Mais une question demeure : son extinction coïncide-t-elle avec l'arrivée de l'homme moderne dans l'archipel asiatique ? A-t-il été supplanté ?

Mai 2016
Il y a 140 000 ans Néanderthal explorait la grotte de Bruniquel
Bruniquel n'est pas qu'une bourgade charmante du Tarn-et-Garonne : sa grotte, passée au peigne fin par la Belge Sophie Verheyden, est aussi, à ce jour, la première à avoir été visitée par un être humain. La découverte dans les années 90 d'une mystérieuse structure circulaire de stalagmites, ainsi qu'un bout d'os calciné, avait mis la puce à l'oreille des scientifiques. En 2016, la savante construction est datée de 176 500 ans. Elle doit donc être l'œuvre de Néandertaliens, ce qui suppose qu'ils maniaient les torches pour avoir progressé dans l'obscurité de la cavité.

2017

Mars 2017
Les Néandertaliens se soignaient déjà à l'aspirine
L'analyse d'échantillons de plaque dentaire de quatre individus âgés de 42 000 à 50 000 ans révèle que les Néandertaliens étaient plutôt végétariens mais surtout bons connaisseurs des plantes médiciniales. L'un d'entre eux, atteint d'un abcès dentaire, se soignait en effet en ingérant de l'écorce de peuplier, un arbre contenant le principe actif de l'aspirine.

Avril 2017
Et si Homo sapiens n'avait pas découvert l'Amérique ?
L’homme moderne a quitté son berceau africain il y a 80 000 ans pour peupler l’Eurasie, l’Australie, puis le continent américain il y a 20 000 ans en traversant la Béringie, un bandeau de terre qui reliait l’Asie et l’Amérique du Nord. Mais des paléontologues américains trouvent en Californie des os de mastodonte apparemment percutés par un outil en pierre, vieux de 130 000 ans… Il y aurait donc eu une présence humaine sur le continent américain 100 000 ans avant Sapiens. Peut-être Néandertal, ou son cousin l’hominidé de Denisova qui prospérait en Asie ?

Juin 2017
Homo sapiens vieillit de 100 000 ans
Voilà de quoi bouleverser un peu plus la chronologie de notre espèce. Des restes humains, retrouvés au Maroc par l'équipe de Jean-Jacques Hublin dans un très bon état de conservation, accompagnés d'outils sont les plus vieux exhumés à ce jour. Vieux de 300 000 ans, ils repoussent en effet la naissance de l'homme moderne de 100 000 ans, mais surtout de l'est vers le nord du continent africain. De quoi faire pencher la balance pour un «schéma d’émergence panafricaine», expliquant la diffusion rapide de technologie au paléolithique.

Décembre 2017
«Little foot», le plus vieux fossile d'australopithèque quasi-complet
Jusque-là, il n'avait jamais été entièrement décrit. Découvert en petits morceaux à partir de 1994 par le paléoanthropologue britannique Ron Clarke dans une grotte de Sterkfontein, en Afrique du Sud, «Little foot», est enfin présenté à la communauté scientifique. Ce cousin de «Lucy» devient le fossile d'australopithèque ancien – il est vieux de 3,67 millions d'années – le plus complet sorti de terre. En revanche, «Petit pied» n'est probablement pas un ancêtre du genre humain.

2018

Janvier 2018
Homo sapiens est sorti d'Afrique plus tôt
La sortie de l'homme moderne de son berceau originel africain est plus ancienne qu'on ne le suspectait. On doit cette assertion à la découverte en Israël, sur le site de Misliya, d'un fragment de machoire vieux de 180 000 ans. Jusqu'à cette trouvaille, les plus vieux fossiles d'Homo sapiens hors d'Afrique dataient de 125 000 ans. Ce vieil os maxillaire laisse alors supposer que notre espèce s'est offerte bien plus d'occasions d'échanges culturels et de croisement biologiques avec d'autres comme les Néandertaliens.

Février 2018
Un artiste nommé Néandertal
On a longtemps cru les Néandertaliens rustres. Jusqu'aux démentis de la science et cette dernière découverte : les peintures préhistoriques de trois grottes espagnoles, situées à La Pasiega, Maltravieso et Ardales, sont vieilles de 64 000 ans, soit 20 000 ans avant l'arrivée en Europe, depuis l'Afrique, d'Homo sapiens. Ces représentations - des animaux, des empreintes de main, des points et des motifs géométriques - peuvent donc, en l'état de nos connaissances, être mises au crédit de l'homme de Néandertal, capable d'art et de symbolisme.

Mars 2018
Des comportements symboliques chez les premiers Sapiens
Les tout premiers humains, il y a plus de 300 000 ans, maîtrisaient des techniques prouvant des comportements symboliques. Des pointes de sagaies en obsidienne et des pigments d'ocres, découverts sur le site d'Olorgesailie, au Kenya, à 90 kilomètres de gisements suggèrent en effet que ces sapiens archaïques transportaient des matières premières sur de longues distances et se peignaient le corps. Des innovations essentielles et donc anciennes.

Août 2018
L'ado métisse de Néandertal-Denisova
La grotte de Denisova au sud-ouest de la Sibérie, là où on a découvert en 2010 une nouvelle espèce du genre Homo, cachait des fragments d’os ayant appartenu à une adolescente asiatique de 13 ans, morte d'une cause inconnue il y a 90 000 ans. L’ADN de cette jeune fille baptisée «Denisova 11» révèle qu'elle est métisse, de mère néandertalienne et de père dénisovien. Quel mélange ! Différentes espèces d'hominines n'avaient donc aucune réticence à se mêler les uns aux autres, et le métissage était sans doute fréquent.

Novembre 2018
Les plus vieilles peintures rupestres sont asiatiques
L'art pariétal a-t-il été inventé en Asie ? La datation de peintures préhistoriques - des empreintes de mains et un animal non-identifié - dans six grottes de l'île de Bornéo en Indonésie par une équipe de paléoanthropologues australo-indonésiens indique en effet que les oeuvres sont vieilles de 50 000 voire 52 000 ans, un âge bien plus avancé que le point rouge peint il y a 40 800 ans dans la grotte espagnole El Castillo, et le rhinocéros de la grotte Chauvet, en Ardèche, vieux de 37 000 ans. Problème : les plus vieilles traces humaines dans l'archipel sont datées de 20 000 ans.

2019

Janvier 2019
La grotte de Denisova occupée depuis plus longtemps que prévu
Outre la découverte d'une jeune spécimen de 90 000 ans, fille d’une mère néandertalienne et d’un père dénisovien, la cavité sibérienne recelait de nombreux fossiles mais surtout des objets en os et des outils en pierre taillée. Leur analyse, grâce à différente techniques de datation, a permis de mieux comprendre l'occupation de Denisova par des hominines au cours des millénaires. Si bien que les scientifiques datent l’arrivée des premiers homos dans la grotte à au moins 287 000 ans avant notre ère, soit cent mille ans plus tôt qu’on ne le pensait jusqu’ici. La datation des fossiles permet quant à elle de confirmer (à 95,4% de probabilité) le séjour intermittent de ce groupe d’humains entre -195 000 et -55 000 ans. Au cours de cette période, les Dénisoviens ont partagé les lieux avec les Néandertaliens de -140 000 à -80 000 – et c’est pendant cette cohabitation qu’est née l’ado métisse.

Avril 2019
Homo Luzonensis, une nouvelle espèce aux Philippines
Dans la cavité de Callao, sur l'île de Luçon aux Philippines, on a exhumé en 2011 sept dents et quatre phalanges appartenant à trois hominines ayant vécu il y a entre 50 et 67 000 ans. Des analyses approfondies montrent que leurs phalanges de pieds leur permettaient de monter aux arbres, et la proportion de leurs molaires et prémolaires ne rentre dans aucune case connue... Il a fallu décrire une nouvelle espèce du genre Homo, contemporaine d'Homo sapiens. L'Homme de Callao présente des caractères «primitifs» et une petite taille en raison, peut-être, de son isolement insulaire. Il faut maintenant comprendre comment il a disparu. L’homme moderne est arrivé dans la région au moment où l’Homme de Luçon a cessé de laisser des traces...

Mai 2019
Les premiers habitants du Tibet étaient dénisoviens
Quelques fragments osseux retrouvés dans une grotte de l'Altaï, en Sibérie : voilà ce qui a permis de décrire en 2010 un nouveau groupe humain cousin de Néandertal, les Dénisoviens. La description d'une moitié de mandibule par les paléoanthropologues Fahu Chen et Jean-Jacques Hublin ramassée dans les années 80 au fond d'une grotte tibétaine, à plus de 3 000 mètres d'altitude, donne pour la première fois un visage à cette espèce disparue il y a 50 000 ans. Datée de 160 000 ans, cette demi-mâchoire se révèle en effet être le plus ancien fossile d’un hominine retrouvé à de telles altitudes, ce qui expliquerait pourquoi les Dénisoviens avaient une bonne adaptation à un environnement pauvre en oxygène. Ils auraient d'ailleurs légué cette capacité dans le patrimoine génétique des habitants des hauts plateaux tibétains.

Août 2019
Le plus vieux des australopithèques a enfin un visage
Il a un prognathisme sévère et des canines drôlement larges. Sa capacité crânienne, de l’ordre de 365 à 370 cm3, est également peu volumineuse. Et puis, sa crête osseuse – on dit sagittale – sur le dessus est très prononcée. Mais il est surtout quasiment complet et en très bon état de conservation. Exhumé en février 2016 sur le site de Woranso-Mille, dans le nord de l’Ethiopie, le crâne d’un Australopithecus anamensis donne pour la première fois une idée du visage de cette espèce, la plus vieille du genre. La datation de ce très beau fossile de 3,8 millions d’années suggère que l'espèce aurait cohabité au moins 100 000 ans avec Australopithecus afarensis (Lucy), hominine dont elle est l'ancêtre.

Octobre 2019
Au Botswana, un nouveau berceau de l’humanité très contesté
Au sud du Zambèze, il y a 200 000 ans, le désert de sel du pan de Makgadikgadi, les restes d’un très vieux lac dans le bassin du Kalahari, aurait été le berceau de notre espèce - il s’agissait alors d’une région marécageuse, verdoyante et fertile. À la faveur de conditions climatiques nouvelles, et de «corridors verts»,70 000 ans plus tard, ses occupants, nos ancêtres donc, auraient ensuite migré vers le nord-ouest, puis le sud-est jusqu’à sortir d’Afrique. C'est en tout cas ce qu'affirment des généticiens qui avancent avoir localisé la patrie originelle de l'«homme anatomiquement moderne». Ces conclusions vont toutefois à rebourg des découvertes fossiles récentes et de l'hypothèse la plus couramment admise aujourd'hui d'une émergence pan-africaine d'Homo sapiens au Pléistocène moyen il y a 300 000 à 200 000 ans.

Novembre 2019
Néandertal aimait les parures en serre d'aigles impériaux
Est-ce une preuve supplémentaire du rayonnement d’une culture symbolique commune aux derniers néandertaliens du sud de l’Europe? Exhumé en 2015 par des paléoanthropologues espagnols dans la grotte de Foradada, en Catalogne, un artefact vieux de 39 000 ans attribué à Homo neandertalensis, suggère de nouveau le goût prononcé de notre parent du paléolithique pour les parures en serres d’aigles impériaux. On ne sait pas, en revanche, s'il s’agissait d’ornements pour manifester son rang ou l’expression d’une certaine capacité d’abstraction néandertalienne.

Décembre 2019
En Indonésie, les plus vieilles représentations humaines mises au jour
Peints sur la paroi d'une grotte, huit chasseurs mi-humains mi-animaux encerclent une sorte de buffle nain. Vieilles de 44 000 ans, des œuvres rupestres découvertes en décembre 2017 dans la grotte calcaire de Leang Bulu’ Sipong, sur l'île indonésienne de Sulawesi, par l'équipe de l'archéologue Maxime Aubert sont vraisemblablement les plus vieilles peintures figuratives de la main de l'homme moderne. Ainsi, comme d'autres pièces d'art pariétal indonésiennes, elles supplantent celles de la grotte ardéchoise de Chauvet ou la grotte espagnole d’El Castillo, en Europe.

Décembre 2019
Les derniers Homo erectus ont disparu il y a environ 110 000 ans
De nouvelles datations de fossiles d'Homo erectus, découverts sur l’île indonésienne de Java dans les années 30, indiquent que les derniers spécimens de ce vieil hominine n'ont pas survécu au-delà de 108 000 ans – même si c'est bien plus tard qu'on ne le pensait. Elles confirment par ailleurs le caractère très buissonnant de la lignée humaine à cette époque et suggèrent que les bouleversements environnementaux de l'avant-dernière période interglaciaire sont peut-être responsables de cette disparition.

2020

Février 2020
Une espèce humaine «fantôme» hante l’ADN des Africains de l’Ouest
L’analyse du génome de populations d’Afrique de l’Ouest par des généticiens américains révèle l’apport d’une branche disparue de la lignée humaine dont il n’existe pour l’heure aucune trace fossile. Ainsi, des variations génétiques découvertes au sein de l’ADN des Yorubas et des Esan du Nigeria, des Mendé de Sierra-Leone et des Gabonais ne peuvent s’expliquer que par l’héritage de gènes issus d’une espèce humaine archaïque «fantôme» puisqu’on ne les retrouve ni dans le génome d’Homo sapiens, ni dans celui de l’homme de Néandertal, ni dans celui de l’homme de Denisova. Ce qui conduit à cette hypothèse : il y a 50 000 ans, cette espèce d’hominine inconnue a croisé sur son chemin les ancêtres de ces populations ouest-africaines, léguant 2% à 19% de leur patrimoine génétique.

Mars 2020
L'homme de Néandertal aussi était un sacré pêcheur
Moules, palourdes, tourteaux, cormorans, puffins, phoques gris et même dauphins en plus de proies terrestres... Des restes anciens de crustacés, mollusques, poissons, oiseaux et mammifères marins ainsi que des outils (des lames du type Levallois principalement) exhumés en très grande quantité dans la cavité de Figueira Brava, située à 30 kilomètres au sud de Lisbonne, suggèrent que les Néandertaliens – on y a retrouvé des restes de cet Homo éteint – pêchaient allégrement il y a entre 86 000 et 106 000 ans, durant la dernière période interglaciaire. Exit l’idée selon laquelle la capacité à s’adapter à un environnement côtier serait propre aux seuls Homo sapiens à partir du Paléolithique moyen.

Mai 2020
«Homo sapiens» officiellement européen depuis 45 000 ans
Des fouilles récentes, dans la grotte bulgare de Bacho Kiro, livrent aux paléoarchéologues les plus vieux fossiles humains attribués à notre espèce en Europe. Cette découverte capitale permet de retracer l’arrivée de l’homme moderne sur le continent il y a 45 000 ans environ par la voie danubienne augurant une «période d’interactions comme des échanges génétiques et la diffusion de comportements symboliques» auprès des Néandertaliens – présents, eux, sur le continent eurasiatique depuis 250 000 ans au moins – avant qu’une seconde vague aux alentours de 40 000 ans ne supplante sans que l’on en connaisse les déterminants exacts notre vieux cousin aujourd’hui éteint.

Juillet 2020
«Homo sapiens», américain bien avant l’heure
La découverte d'un site d'occupation humaine dans une grotte au nord Mexique, vieux de 19 000 à 26 500 ans ravive les discussions autour du peuplement de l'Amérique dont les chercheurs revisitent la chronologie. A partir des données de terrain (une compilation des datations au radiocarbone de 42 sites nord-américains, y compris la cavité de Chiquihuite), il est, selon les paléoarchéologues, envisageable de faire remonter l’arrivée des premières populations humaines en Amérique il y a au moins 30 000 ans, soit bien plus tôt qu’on ne le pensait au Pléistocène. Ce qui suppose, par conséquent, l’emprunt d’une route depuis le détroit de Béring par cabotage le long de la côte pacifique.

Source : Libération du 17/10/2019

L’incroyable découverte : Homo luzonensis, une nouvelle espèce Humaine

Les méthodes de datation en Préhistoire

Homo sapiens, une espèce mosaïque

L’étude du génome humain et de plusieurs fossiles montre que nos ancêtres se sont hybridés à diverses reprises avec les espèces humaines archaïques qu’ils ont rencontrées. Nous devons beaucoup à ces métissages.

Homo sapiens, d’origine africaine, aurait quitté le continent et remplacé implacablement tous les humains archaïques qu’il a rencontré jusqu’à rester le seul représentant du genre. Ce scénario d’une conquête irrépressible et « sans pitié » a longtemps prévalu : la génétique l’a rendu obsolète. En effet, depuis quelques années, on se rend compte que notre génome comporte des fragments d’ADN appartenant à d’autres espèces du genre Homo, notamment les Néandertaliens et les Dénisoviens, preuve de métissages anciens, d’hybridation entre espèces. Comment en est-on arrivé à ces conclusions ? Que nous racontent-elles de notre passé ?

Grâce aux progrès techniques, le séquençage de la totalité du génome humain, compilé à partir de plusieurs individus, a été achevé en 2004. Le premier séquençage d’un seul humain a été publié en septembre 2007. Les hommes fossiles ne sont pas en reste : à la même époque, l’ADN mitochondrial de l’homme de Néandertal a été séquencé par l’équipe de Svante Pääbo, à l’institut Max-Planck, à Leipzig, en Allemagne. Rappelons que les mitochondries, des organites cellulaires qui produisent l’« énergie », ne sont transmises que par les femmes. En 2010, cette même équipe a publié 60 % du génome de Néandertal à partir de l’ADN nucléaire de trois individus fossiles. Aujourd’hui plusieurs séquences complètes de l’ADN nucléaire sont connues.

Ces études génétiques ont déjà livré des informations importantes. Certaines corroborent les données des paléoanthropologues, d’autres conduisent à de nouvelles hypothèses scientifiques et d’autres encore, notamment la découverte d’une autre population fossile (les Dénisoviens), ont surpris l’ensemble de la communauté scientifique.

Des néandertaliens à part

La première information importante concerne la distance génétique entre l’homme moderne et l’homme de Néandertal. Les mitochondries contiennent un ADN comportant presque 16 000 paires de bases (à comparer aux plus de trois milliards du génome nucléaire humain). Le séquençage de ce ruban fut lent tant le matériel génétique néandertalien bien conservé est rare. Il a commencé en 1997 par 379 bases extraites du premier fossile néandertalien jamais découvert, nommé Feldhofer 1 (du site Feldhofer, en Allemagne), puis s’est poursuivi par une quinzaine de fragments d’ADN mitochondrial.

Ce travail difficile a bénéficié de grands progrès méthodologiques. Par exemple, en 2004, David Serre, alors à l’institut Max-Planck de Leipzig, et ses collègues ont mis au point une procédure qui amplifie (on réplique des séquences géniques par réaction enzymatique) spécifiquement l’ADN mitochondrial de Néandertaliens. Le séquençage complet de l’ADN mitochondrial du fossile Vindija 80 (du site de Vindija, en Croatie) a été publié en 2008, ceux de Feldhofer 1 et 2, de Vindija 33, de Mezmaiskaya (en Russie) et El Sidrón 1253 (du site El Sidrón, en Espagne), en 2009. Désormais, nous connaissons 23 séquences partielles (des régions hypervariables) et 12 séquences complètes d’ADN mitochondrial de Néandertaliens, ainsi que 9 d’ADN nucléaire.

Qu’en déduit-on ? D’après leur ADN mitochondrial, les hommes de Néandertal se ressemblaient beaucoup entre eux, mais étaient différents de l’homme moderne. Ce constat corrobore ce que les paléoanthropologues ont déduit des données anatomiques tirées des ossements.

Autre importante information fournie par les études génétiques, et qui conforte les données paléoanthropologiques, la lignée néandertalienne est très ancienne. Selon l’horloge génétique mitochondriale, Homo sapiens et Homo neanderthalensis auraient divergé il y a plus de 400 000 ans, voire 1 million d’années.

Par ailleurs, grâce aux séquences d’ADN mitochondrial, on estime que le plus récent ancêtre commun à tous les Néandertaliens a vécu il y a quelque 250 000 ans. Paléogénéticiens et paléoanthropologues sont d’accord : l’évolution des Néandertaliens s’est déroulée sur une longue période. En paléoanthropologie, cette évolution peut être retracée par l’identification de caractères néandertaliens typiques à partir de l’ancêtre supposé des Néandertaliens Homo heidelbergensis, puis par leur accumulation progressive au cours du temps pour aboutir à Homo neanderthalensis. Sur le continent européen, l’évolution des Néandertaliens a eu lieu sous un climat particulier, alternant phases glaciaires et interglaciaires. Elle a été progressive et, à son « âge d’or » (vers 120 000 ans), les Néandertaliens s’étaient notablement démarqués de leurs ancêtres.

Si loin si proches

Une étude de 2019, apporte des précisions. En effet, l’analyse de l’ADN mitochondrial de Néandertaliens qui vivaient il y a environ 120 000 ans, l’un dans la grotte Hohlenstein-Stadel, en Allemagne, l’autre à Scladina, en Belgique, et un autre encore en Asie, dans l’Altaï, montrent, comme on s’y attendait, qu’ils partagent de grandes similarités. Par contre, par comparaison avec les autres séquences mitochondriales européennes plus récentes, les Néandertaliens d’Allemagne et de Belgique présentent une importante variabilité génétique. Comment l’expliquer ?

Difficile de répondre tant l’ADN mitochondrial, hérité de la mère, a une valeur limitée pour reconstruire les relations entre les Néandertaliens. Mais on peut formuler deux hypothèses. Selon la première, cette diversité serait due à un mélange entre Néandertal et d’autres humains (que l’on ne connaît pas) il y a 270 000 ans. La seconde hypothèse postule que le groupe à l’origine des individus de Hohlenstein-Stadel, dans une période comprise entre 130 000 et 190 000 ans, s’est séparé des autres Néandertaliens. À l’écart, ils ont conservé une lignée d’ADN mitochondrial particulière qui a été réintroduite dans les flux globaux de gènes lorsque toutes les populations néandertaliennes se sont réunies lors d’une période plus chaude, entre 115 000 et 130 000 ans.

Le séquençage de l’ADN nucléaire néandertalien confirme en grande partie les premières impressions nées de l’analyse de l’ADN mitochondrial. L’étude de cet ADN a véritablement commencé en novembre 2006, quand l’équipe de Svante Pääbo et une autre, de l’Institut du génome du ministère américain de l’Énergie, ont publié les premières grandes séquences d’ADN nucléaire. Les chercheurs ont identifié des régions qui ont changé ou évolué depuis que les lignées néandertalienne et moderne ont divergé (entre 270 000 et 440 000 ans).

Métissage récent ?

En 2011, les paléontologues travaillant sur le site d’Iwo Eleru, au Nigeria, ont réexaminé des fossiles humains dont les crânes semblaient intermédiaires entre ceux d’hommes anatomiquement modernes et ceux d’une autre forme, sans doute archaïque. Or ces fossiles datent d’à peine 13 000 ans, soit bien ultérieurs à l’apparition d’Homo sapiens. Les observations effectuées, ainsi que celles réalisées sur le site d’Ishango, en République démocratique du Congo, suggèrent qu’une grande diversité de populations a coexisté jusqu’à un passé récent en Afrique, et que des populations présentant un mélange à la fois moderne et archaïque se sont croisées sur le grand continent pendant des milliers d’années.

Des différences entre les Néandertaliens et les hommes modernes ont été repérées dans moins d’une centaine de gènes impliqués dans le métabolisme, le squelette, la cognition…, mais on ignore encore comment elles se traduisent physiologiquement. Parmi les gènes néandertaliens qui ne ressemblent pas à leurs homologues modernes, certains codent des protéines importantes pour la cicatrisation, la mobilité du flagelle des spermatozoïdes et la transcription des gènes. Plusieurs de ces gènes codent également des protéines exprimées dans la peau, les glandes sudoripares et les gaines intérieures de la racine des cheveux, ainsi que des protéines impliquées dans la pigmentation. Notre peau est sans doute très différente de celle des Néandertaliens !

D’autres mutations présentes chez les Néandertaliens semblent toucher des gènes importants dans le développement cognitif. Ces gènes mutés dans les populations actuelles participeraient au développement de maladies telles que le syndrome de Down, la schizophrénie et l’autisme. Un gène, RUNX 2, est associé à une maladie qui entraîne des anomalies du développement squelettique, y compris des clavicules difformes et une cage thoracique en forme de cloche. On en déduit que les Néandertaliens avaient une cage thoracique en forme de cloche et des clavicules particulières, ce qui avait été montré sur des bases anatomiques par les paléoanthropologues !

Certains gènes faisant débat dans la communauté paléoanthropologique ont été plus particulièrement étudiés. Le premier est le gène FOXP 2, impliqué chez l’homme moderne dans le langage articulé. Chez les Néandertaliens, ce gène code une protéine identique à celle de l’homme moderne : il était déjà présent chez l’ancêtre commun aux deux lignées, il y a plus de 400 000 ans. Or la reconstitution de la morphologie du cortex cérébral à partir de crânes avait déjà mis en évidence la présence chez les Néandertaliens des aires de Broca (impliquée dans la production du langage) et de Wernicke (la compréhension du langage).

Les lignées néandertaliennes et modernes ont divergé il y a quelque 400 000 ans. Le plus récent ancêtre commun à tous les Néandertaliens aurait vécu il y a 250 000 ans, quelque 130 000 ans avant l’expansion maximale néandertalienne.

En outre, l’étude du seul os hyoïde (situé au-dessus du larynx) néandertalien complet mis au jour (fossile de Kebara) et la reconstitution de la position du larynx (nécessaires à la phonation) des Néandertaliens ne laissent guère de doute sur le fait qu’ils avaient la possibilité anatomique d’émettre des sons articulés. La découverte du gène FOXP 2 néandertalien conforte les observations paléoanthropologiques : les Néandertaliens avaient tout le nécessaire pour le langage articulé.

L’autre gène nucléaire néandertalien séquencé et étudié est ABO (celui des groupes sanguins), et plus précisément l’allèle O sous-type 001. Il a été séquencé chez deux fossiles néandertaliens trouvés en Espagne (El Sidrón). L’homme moderne et les Néandertaliens partagent le même allèle O, qui devait d’ailleurs être déjà présent chez leur ancêtre commun aux deux lignées (Homo erectus), 1 million d’années avant leur séparation, alors que cet allèle est différent chez le chimpanzé.

Enfin, le gène TAS2R38 a été étudié. Chez l’homme moderne, ce gène code des protéines présentes sur la surface de la langue ; leur rôle est de détecter la phénylthiocarbamide, un composé amer présent dans diverses plantes, comme le brocoli, le chou de Bruxelles, et surtout dans des plantes toxiques. Ce gène est donc particulièrement important pour les chasseurs-cueilleurs. Chez l’homme moderne comme chez le Néandertalien espagnol séquencé, deux variantes existent : celle du « goûteur » (qui détecte la phénylthiocarbamide) et celle du « non-goûteur » (qui y est insensible). On en déduit que la perception gustative de l’amer est antérieure à la divergence entre Néandertaliens et hommes modernes. Mais une question demeure : comment les individus insensibles pouvaient-ils survivre ?

L’examen des SNP (des polymorphismes nucléotidiques simples, c’est-à-dire des variations ponctuelles dans les bases de l’ADN), entrepris depuis une dizaine d’années, montre des changements qui ont touché principalement les gènes liés au métabolisme, le système cardiovasculaire, la répartition des poils et de nombreux traits morphologiques (organes génitaux, la bouche, le visage, les membres, la poitrine et les régions orbitale et occipitale du crâne).

On a identifié des variations dans les gènes impliqués dans la lordose de la colonne vertébrale, qui était réduite chez les Néandertaliens. En comparaison, les hommes modernes présentent une plus grande diversité de SNP dans les gènes qui contrôlent la pigmentation, ce qui explique, en partie, la forte variabilité des couleurs de peau actuelles. Ce n’était vraisemblablement pas le cas chez les Néandertaliens.

Les néandertaliens et le syndrome de la tourette

Par ailleurs, des changements entre Néandertaliens et homme modernes ont été constatés dans trois gènes soupçonnés d’être impliqués dans la régulation du comportement et, en particulier, l’agressivité et l’hyperactivité. Certaines variantes de ces gènes semblent incriminées dans plusieurs maladies, allant du retard psychomoteur à l’autisme, de l’atrophie musculaire au syndrome de la Tourette. Des mutations dans ces gènes ont peut-être influé sur le comportement des Néandertaliens. Cependant, même si c’est le cas, on ignore la nature des différences : les niveaux d’activité ou d’agressivité étaient-ils augmentés ou diminués ?

Les neuf séquences complètes d’ADN nucléaires de Néandertaliens complètent nos connaissances sur le peuplement de cette espèce. Les Européens les plus récents (ceux d’environ 50 000 ans) appartiennent à un groupe dont l’ancêtre commun peut être daté à 97 000 ans et dérivent directement de la population à laquelle appartenaient Scladina et Hohlenstein-Stadel (qui se ressemblent beaucoup concernant l’ADN nucléaire). Il y a eu donc une continuité génétique en Europe de 120 000 ans jusqu’à la disparition de la population.

Denny, la métisse

En 2018, le groupe de Svante Pääbo, à Leipzig a analysé l’ADN d’un fragment d’os découvert dans la grotte de Denisova, en Sibérie centrale. Nommé familièrement « Denny », son vrai nom est Denisova 11. Son génome révèle qu’il s’agit d’un individu féminin, dont l’ADN mitochondrial est néandertalien, tandis que son ADN nucléaire contient des proportions comparables de gènes néandertaliens et de gènes dénisoviens. En estimant par les gènes les dates de divergence entre la population de Denny, celle de Denisova 3 (premier Dénisovien séquencé en 2010) et celles de plusieurs populations néandertaliennes, les chercheurs en sont venus à proposer que Denny vivait il y a 90 000 ans. Denny serait le fruit des amours d’une mère néandertalienne et d’un père dénisovien : la première métisse paléolithique connue !

Toutefois, les gènes de Denny montrent que, depuis la divergence entre les Néandertaliens et les Dénisoviens (il y a quelque 390 000 ans), ces deux populations se sont métissées au moins une fois. Dès lors, une autre façon d’expliquer les gènes de Denny serait qu’elle ait fait partie d’une population mêlant depuis longtemps les gènes néandertaliens et dénisoviens. Afin de mieux comprendre l’histoire évolutive des Dénisoviens, les chercheurs ont choisi d’examiner des gènes particuliers dans le génome de Denny. Il s’agit de gènes qui, chez les Néandertaliens et les Dénisoviens trouvés dans la grotte, sont homozygotes, c’est-à-dire dotés de deux versions (ou allèles) identiques. Après avoir établi la répartition statistique des allèles de ces gènes dans le génome de Denny, les paléogénéticiens ont constaté que cette répartition s’explique si l’individu est de mère néandertalienne et de père dénisovien, mais pas s’il appartenait à une population hybride. Denny est donc bien une métisse de première génération. Que conclure ? On savait déjà qu’à diverses époques, Néandertaliens et Homo sapiens se sont métissés. On savait aussi que les Dénisoviens et les Homo sapiens se sont aussi mélangés, puisqu’une comparaison des gènes de nombreuses ethnies a montré que nos contemporains mélanésiens ont de 4 à 6 % de gènes dénisoviens, tandis que d’autres populations (Aborigènes Australiens, Mamanwas, dans les Philippines, Tibétains…) en ont moins. Tous ces indices suggèrent que les populations paléolithiques se mélangeaient souvent.

L’analyse des séquences de l’ADN nucléaire du spécimen de l’Altaï (datant lui aussi d’environ 120 000 ans) montre qu’il diffère des deux Néandertaliens européens de la même période et il semble ne pas avoir eu des descendants (ou bien ils n’ont pas encore été identifiés génétiquement). On interprète ce résultat en supposant qu’à partir de 97 000 ans le groupe européen des Néandertaliens a peuplé le continent et s’est propagé par vagues migratoires vers l’est.

La question de l’hybridation

L’étude des gènes a également rejeté d’anciennes hypothèses. Ainsi, par exemple, des preuves solides d’absence d’introgression adaptative proviennent de l’analyse du gène MCPH1 codant la microcéphaline, une protéine nécessaire au développement du cerveau. Précisons que l’introgression consiste en la dispersion des gènes d’une espèce au sein du génome d’une autre espèce proche. Expliquons.

La variante D du gène MCPH1 est apparue récemment (il y a environ 37 000 ans), malgré une fréquence élevée dans le monde entier. Cette variante D est la plus commune en Eurasie, en Nouvelle-Guinée et chez les populations du Nouveau Monde, mais elle est rare en Afrique. On pensait que Néandertal, doté d’un grand cerveau, avait pu transmettre ce gène aux hommes modernes par hybridation et que, ensuite, la variante D, avantageuse, s’était répandue grâce à une forte pression de sélection positive : c’est l’introgression adaptative. Mais les paléogénéticiens qui ont étudié cette variante ne l’ont pas trouvée dans la séquence néandertalienne nucléaire, ce ne sont donc pas les Néandertaliens qui nous ont transmis ce caractère.

Gibraltar, refuge des néandertaliens ? Le démenti

Dater et reconstituer l’histoire des populations même en l’absence de matériel archéologique semble être le dernier défi des études génétiques. Est-ce que les premiers restes de Néandertaliens jamais découverts, les deux crânes de Gibraltar, les deux fossiles humains les mieux étudiés du monde, sont réellement les représentants des derniers Néandertal qui ont survécu dans la péninsule ibérique ? Les analyses génétiques réalisées en 2019 semblent contredire cette proposition.

Le premier crâne (Gibraltar 1) a été découvert dans la carrière de Forbes en 1848 et l’autre (Gibraltar 2) dans le site Devil’s Tower en 1926. Les premières analyses génétiques ont confirmé que Gibraltar 1 était une femme et Gibraltar 2 un homme. La quantité d’ADN de Gibraltar 2 étant limitée, les analyses génétiques ont été très réduites. Par contre, l’ADN mieux conservé de Gibraltar 1 a permis d’obtenir des résultats surprenants.

Ainsi, on découvre qu’il partage plus d’allèles avec le Néandertal de l’Altaï (plus de 70 %) qu’avec le génome de Denisova ou de l’homme moderne. De plus Gibraltar 1 est génétiquement plus proche des Néandertaliens datés à 120 000 ans de Scladina (Belgique) et de Hohlenstein-Stadel (Allemagne) et de celui de 70 000 ans de Russie (Mezmaiskaya 1) que ceux de 49 000 ans d’El Sidrón (El Sidrón 1253) dans le nord de l’Espagne et d’autres Néandertaliens récents d’Europe et d’Asie occidentale.

De ces données on déduit d’abord que la population des Néandertaliens ibériques était fortement structurée en groupes distincts : d’un côté le groupe de Gibraltar 1 et de l’autre celui d’El Sidrón. Ensuite, et surtout, Gibraltar 1 est plus ancien qu’El Sidrón 1253. Cette indication, tirée exclusivement des analyses génétiques permet d’exclure Gibraltar comme lieu de survie pour les derniers Néandertaliens en Europe.

Un autre gène, nommé MAPT, code la variante H1 d’une protéine très ancienne trouvée principalement chez les Européens. La fonction de cette variante est incertaine, mais elle semble associée à la maladie de Parkinson et à d’autres neuropathologies. On pensait que la sélection avait favorisé sa dissémination parmi l’homme moderne à partir du métissage avec Néandertal, mais là encore le génome nucléaire de Néandertal est dépourvu de cette variante du gène MAPT.

"Les Européens et les Asiatiques partagent 1 à 4 % de leur ADN nucléaire avec les Néandertaliens"

En comparant le génome composite néandertalien avec les génomes complets de cinq humains provenant de différentes parties du monde, les généticiens ont constaté que les Européens et les Asiatiques partagent entre 1 et 4 % de leur ADN nucléaire avec les Néandertaliens, mais pas les Africains. Les premiers humains modernes se seraient donc mélangés avec les Néandertaliens après que ceux-ci ont quitté l’Afrique, mais avant leur expansion en Asie et en Europe.

Pour trancher, des renseignements précis sur les pratiques sociales et matrimoniales des populations du passé seraient utiles, mais ils sont rares. Cependant, des restes des 12 individus néandertaliens morts à peu près au même moment (six adultes, trois adolescents, deux mineurs, et un bébé) ont été mis au jour sur le site de l’El Sidrón et ont apporté des informations. En 2011, l’équipe de Carles Lalueza-Fox, de l’université Pompeu-Fabra, à Barcelone, en Espagne, a analysé l’ADN mitochondrial de ces vestiges et a montré que les trois mâles adultes du groupe partageaient la même lignée maternelle, alors que les trois femmes adultes avaient différentes origines maternelles. Selon les auteurs de l’étude, il s’agirait d’un groupe, voire d’une famille, de Néandertaliens dont les hommes sont restés dans le groupe familial alors que les femmes sont venues de l’extérieur. Ces résultats illustrent un modèle de « patrilocalité » bien pratiqué encore aujourd’hui, où les femmes quittent leur groupe pour rejoindre celui du conjoint.

La façon dont les Homo sapiens (en brun foncé) ont évolué à partir des formes archaïques (en brun clair) fait débat. Dans toutes les théories de cette évolution présentées ici, l’origine d’Homo sapiens est en Afrique. Selon la théorie du remplacement (à gauche), ils se sont substitués aux espèces humaines archaïques présentes en Afrique et en Eurasie sans s’y mélanger. Selon la théorie de l’assimilation (au milieu), les traits modernes issus d’Afrique se sont répandus parmi les groupes archaïques à la faveur des migrations et de métissages (flèches vertes). Selon la théorie de l’hybridation (à droite), les hommes modernes ne se sont que rarement croisés avec des espèces archaïques à mesure qu’ils les remplaçaient (flèches rouges). Pour sa part, la théorie de l’évolution africaine multirégionale (bulle jaune) ne concerne que la période de transition archaïque-moderne en Afrique ; elle fait appel à des hybridations entre différents groupes archaïques distincts. Ce scénario pourrait avoir précédé en Afrique ceux des trois autres théories.

Une autre information établie par l’étude génétique du génome néandertalien est que les hommes de Néandertal ont constitué une population unique, mais de taille réduite. Cela n’a rien d’évident au vu de l’immensité de l’aire occupée par les Néandertaliens au cours de leur histoire. Des individus de la population néandertalienne européenne ont en effet migré vers le Proche-Orient et vers l’Asie. On pense en particulier qu’ils auraient peuplé le Levant pour échapper à la rudesse de la période glaciaire qui s’est déroulée il y a quelque 70 000 ans ou parce que la fonte de la calotte glaciaire au stade interglaciaire précédent leur aurait permis de coloniser un plus vaste territoire.

Quoi qu’il en soit, la population du Proche-Orient semble conserver des traits archaïques, qui, en Europe, vont disparaître, pour se transformer en caractères néandertaliens plus marqués, dits « classiques ». Cette distinction morphologique et géographique invite à penser qu’ont existé deux sous-populations de Néandertaliens, dont l’une, européenne, se serait différenciée dans un plus grand isolement.

Une population divisée

Par ailleurs, la présence des Néandertaliens en Asie aurait été plus étendue que ne le suggèrent les fouilles. En effet, en 2007, la région hypervariable HVR1 de l’ADN mitochondrial des restes d’un enfant âgé de 8 à 10 ans découvert dans la grotte de Teshik-Tash, en Ouzbékistan, et d’ossements de plusieurs spécimens découverts dans la grotte d’Okladnikov, en Sibérie, a été séquencée. On a repéré chez ces individus un motif exclusivement néandertalien, de sorte que leur appartenance à cette lignée est certaine. Enfin, en 2010, dans la galerie est de la grotte de Denisova, on a découvert une phalange d’orteil dont le séquençage complet de l’ADN nucléaire démontrait qu’elle appartenait à une femme néandertalienne ayant vécu il y a 120 000 ans.

Grâce à la génétique, l’aire néandertalienne connue a donc été étendue de 2 000 kilomètres vers l’est jusqu’au sud de la Sibérie ! La comparaison des diverses séquences obtenues suggère que les Néandertaliens ont colonisé l’Asie centrale il y a quelque 130 000 ans, le niveau alors très bas de la mer Caspienne leur donnant accès aux espaces russes. Le séquençage de l’ADN mitochondrial a également renseigné sur la population féminine efficace, c’est-à-dire les femmes en âge de se reproduire. L’analyse des fossiles de Vindija, de Feldhofer et d’El Sidrón a montré que 5 000 à 9 000 reproductrices seulement sont à l’origine du peuplement d’un territoire s’étendant de la Croatie à l’Espagne en passant par l’Allemagne. Effectuées à partir de l’ADN nucléaire néandertalien déjà séquencé, d’autres estimations convergent vers une population féminine efficace très faible. Les Néandertaliens n’étaient et n’ont jamais été qu’une poignée ! Et c’est sans doute cette faible démographie qui a contribué à leur disparition. Qui plus est, nous avons montré en 2019 qu’une légère baisse de la fertilité des femmes les plus jeunes aurait suffi à entraîner une rapide extinction.

De bien faibles effectifs

La confirmation d’une faible démographie est venue d’une étude publiée en 2013 par l’une d’entre nous (A. Degioanni, en collaboration avec J.-P. Bocquet-Appel). Elle a exploré neuf modèles de la démographie néandertalienne, dans lesquels ils font diverses hypothèses plausibles sur la taille efficace de la population (le nombre d’hommes et de femmes se reproduisant), du sex-ratio, de la durée moyenne de vie d’un individu et celle d’une génération. Ils parviennent ainsi à la conclusion que la population néandertalienne dans son ensemble se comptait en milliers d’individus, et se trouvait vraisemblablement comprise entre 5 000 et 7 000.

Cette faible démographie et des séquences de gènes aussi proches conduisent certains spécialistes à proposer une population néandertalienne constituée d’un seul bloc. Toutefois, l’immense aire occupée par les Néandertaliens n’a pu que favoriser leur fragmentation géographique et génétique. Pareille fragmentation génétique n’empêche en rien des échanges migratoires limités entre sous-groupes limitrophes. Selon le scénario qu’elle permet d’échafauder, la population néandertalienne aurait varié jusqu’à il y a 50 000 ans, avant de décroître lentement pour disparaître. La fragmentation de l’espèce néandertalienne n’a pu que la fragiliser face à la concurrence, même modérée, des hommes anatomiquement modernes.

Cette hypothèse se trouve étayée par l’analyse des trois séquences de l’ADN nucléaire provenant respectivement de la grotte d’El Sidrón, Espagne (daté d’environ 49 000 ans), de la grotte de Vindija, en Croatie (44 000 ans) et des restes de la femme trouvée dans une grotte des montagnes de l’Altaï, en Sibérie méridionale (120 000 ans), non loin de l’endroit où ont été mis au jour les vestiges des Dénisoviens. L’analyse de l’ADN nucléaire montre la haute fréquence avec laquelle dans tous les restes néandertaliens analysés on a observé un niveau très important de gènes homozygotes indiquant que les caractères hérités des parents sont identiques. Les Néandertaliens vivaient bien dans des groupes petits et probablement dispersés, avec peu de chance de se rencontrer.

Un nouveau venu

En 2008, dans une grotte en Sibérie du Sud, à Denisova, dans les montagnes de l’Altaï, on a découvert un morceau de phalange daté autour de 50 000 ans. Dans cette grotte qui a été utilisée plus de 100 000 ans, on a trouvé différents objets, notamment des outils en pierre et des restes de bijoux qui montrent qu’elle a été occupée par des Néandertaliens et par l’homme moderne.

L’os est trop petit (ce serait celui d’un enfant de sept ans) pour autoriser une identification morphologique, mais il contenait suffisamment de matière pour une analyse de l’ADN mitochondrial. Les résultats, publiés en 2010, ont déconcerté : ce n’est l’ADN ni d’un homme moderne, ni d’un Néandertalien ! Ainsi un troisième type d’humain a vécu dans la grotte de Denisova (la suite montra que la phalange appartenait à une petite fille). La séquence de cet ADN mitochondrial n’a jamais été trouvée auparavant chez l’homme moderne et elle diffère de façon importante de celle identifiée chez tous les Néandertaliens. Elle correspond à un troisième humain, les Dénisoviens, pour lequel nous n’avons aucune information paléoanthropologique.

Ainsi, une nouvelle espèce humaine a été identifiée et, pour la première fois, à partir de l’étude non pas de fossiles mais de la séquence de son ADN. Un autre groupe d’hominidés archaïques, distinct des Néandertaliens, vivait en Eurasie il y a environ 50 000 à 150 000 ans. Depuis 2019, on rattache aussi à cette population fossile une hémimandibule trouvée il y a plusieurs décennies au Tibet. Cela montre que l’aire de répartition de cette forme fossile était assez grande et que ces individus étaient bien adaptés aux hautes altitudes.

Très rapidement, en 2010, l’analyse du génome complet contenu dans la phalange, est réalisée. Les données permettent aussi d’esquisser un portrait de l’Homo de Denisova : selon toute vraisemblance, la jeune fille avait la peau foncée et les yeux et les cheveux bruns alors que les Néandertaliens auraient eu la peau claire avec des cheveux allant du brun au blond vénitien.

Après cette phalange, nommée Denisova 3, deux molaires ont été découvertes (Denisova 4 et 8) et leur ADN analysé. Toujours dans la grotte de Denisova, mais dans une couche inférieure, la présence de l’ADN mitochondrial dénisovien a été prouvée en 2017 dans les sédiments, mais sans qu’aucun fossile ne soit repéré. Enfin, le matériel génétique d’une seconde molaire inférieure de lait (Denisova 2), trouvée en 1984 dans une couche profonde de la grotte, a été aussi analysé en 2017 : l’individu, le quatrième découvert à ce jour, était une fille de 10 à 12 ans. Le fossile est daté de 100 000 à 150 000 ans, et est donc le plus ancien de ceux connus à ce jour.

Les populations eurasiatiques ont reçu une contribution variable entre 1 et 6 % de leur génome des Dénisoviens (en plus de celle de Néandertal). Les populations mélanésiennes (les Aborigènes australiens et les Polynésiens) sont celles qui ont reçu la plus grande contribution. Or ces mêmes populations vivent aujourd’hui dans une région géographique extrêmement éloignée du site de Denisova.

En 2018, une étude a mis en évidence deux vagues de mélange avec les Dénisoviens, l’une provenant d’une population étroitement apparentée à l’individu dénisovien de l’Altaï (aujourd’hui ses traces sont principalement présentes en Asie orientale) et l’autre à partir d’une population plus éloignée, et présente aujourd’hui chez les Papous et les Sud-Asiatiques. Les populations est-asiatiques sont les seules à avoir des contributions relativement égales et non négligeables de ces deux composantes.

Denisova chez les Papous

Ces travaux ont été complétés en 2019 par l’étude d’haplotypes (un groupe d’allèles situés sur un même chromosome) dénisoviens dans 161 nouveaux groupes humains vivant aujourd’hui dans 14 îles de l’Asie du Sud-Est et de la Nouvelle-Guinée. Résultat ? Les Dénisoviens étaient séparés en au moins trois branches génétiquement et géographiquement distinctes, l’une qui a contribué à l’introgression en Océanie et dans une moindre mesure en Asie (D2), une autre apparemment limitée à la Nouvelle-Guinée et aux îles voisines (D1) et une troisième en Asie de l’Est et en Sibérie (D0).

Sur le plan reproductif, les lignées D1 et D2 se sont fortement séparées de la lignée de l’individu de la grotte de Denisova (D0). Cette séparation s’est produite entre 283 000 et 363 000 ans : D1 s’est séparée il y a environ 363 000 ans et D2 il y a environ 283 000 ans.

Cela suggère que les Dénisoviens étaient capables de franchir des barrières géographiques majeures. Ils couvraient donc une incroyable diversité d’environnements, des steppes continentales tempérées aux îles équatoriales tropicales. Toutes les lignées se sont reproduites avec des hommes modernes, en laissant des traces dans 4 % des génomes des Papous, et plus de 400 gènes ont été sélectionnés et sont impliqués dans l’immunité et dans le régime alimentaire.

Des futurs travaux devront préciser et étayer ces données, mais d’ores et déjà nous savons que nous, Homo sapiens, sommes des individus composites !

Source : Pour la Science du 08/10/2019

Des fantômes tapis dans notre ADN

L’intelligence artificielle débusque de nouvelles branches dans l’arbre généalogique des humains : des espèces fantômes.

Lorsque les humains modernes (Homo sapiens) ont pour la première fois migré hors d’Afrique, il y a environ 70 000 ans, au moins deux espèces apparentées, et aujourd’hui éteintes, les attendaient déjà sur le continent eurasien : des Néandertaliens et des Dénisoviens. Ces humains archaïques se sont métissés avec les premiers hommes modernes fraîchement débarqués, laissant derrière eux des fragments de leur ADN dans le génome de populations non africaines (celles restées sur leur continent d’origine n’ont pas eu l’occasion de telles rencontres). L’histoire pourrait en rester, finalement, assez simple. Il n’en est rien.

De nombreux indices pointent vers une histoire encore plus colorée et complexe. Par exemple, en 2018, l’équipe de Svante Pääbo, de l’institut Max-Planck pour l’anthropologie évolutive, à Leipzig, en Allemagne, annonçait la découverte d’un fragment osseux mis au jour dans une grotte sibérienne, qui avait appartenu à la fille d’une mère néandertalienne et d’un père dénisovien. C’était la première preuve fossile d’un métissage humain de première génération n’impliquant pas Homo sapiens.

Des unions indétectables

Malheureusement, de tels fossiles sont très rares (nous n’avons découvert les Dénisoviens qu’à partir de l’ADN d’un simple fragment de phalange). De nombreux autres couples ancestraux auraient facilement pu se former, impliquant y compris des groupes déjà hybrides issus de croisements plus anciens. Mais ces unions seraient quasiment indétectables sur la base de preuves fossiles, le registre étant très lacunaire. Des indices les trahissant ne seraient laissés que dans l’ADN de certains individus, et, quand bien même, ils seraient plus ténus encore que les fragments d’ADN laissés par les Néandertaliens et les Dénisoviens dans notre génome. Des modèles statistiques aident les chercheurs à repérer ces populations sans données fossiles. Ainsi, en 2013, la même équipe de Leipzig a identifié des motifs de variation génétique chez des humains modernes et anciens pointant vers une population humaine inconnue s’étant reproduite avec les Dénisoviens (ou leurs ancêtres). Toutefois, selon plusieurs experts, ces méthodes négligent inévitablement beaucoup d’épisodes de cette nature.

Qui d’autre a contribué aux génomes humains d’aujourd’hui ? À quoi ressemblaient ces « populations fantômes » ? Où vivaient-elles et à quelle fréquence interagissaient-elles et se reproduisaient-elles avec d’autres espèces humaines ? En 2019, Oscar Lao, de l’institut des sciences et des techniques de Barcelone, en Espagne, et ses collègues ont montré le potentiel de certaines techniques d’apprentissage profond (deep learning) pour apporter des éléments de réponse. Et même, révéler des événements que personne n’aurait pu imaginer. De fait, ils ont mis en évidence une autre population fantôme : un ancêtre humain inconnu en Eurasie, probablement un hybride Néandertalien-Dénisovien ou un proche de la lignée dénisovienne.

Ces résultats confirment l’utilité de l’intelligence artificielle en paléontologie, non seulement pour identifier des populations fantômes jusqu’alors inconnues, mais aussi pour mettre au jour les étapes évolutives qui nous ont façonnés en tant qu’espèce.

La chasse aux signes subtils

Les méthodes statistiques actuelles consistent à comparer simultanément quatre génomes. C’est un test de similitude, mais pas nécessairement d’ascendance, car il existe de nombreuses façons d’interpréter les petits mélanges génétiques qu’il met en lumière. Par exemple, de telles analyses peuvent suggérer qu’un Européen moderne, à l’inverse d’un Africain actuel, partage certains caractères génétiques avec les Néandertaliens. Cela ne signifie pas pour autant que ces gènes sont issus d’un métissage entre les Néandertaliens et les ancêtres des Européens. Ces derniers pourraient s’être hybridés avec une autre population, de parenté proche de l’homme de Néandertal, mais pas avec les Néandertaliens eux-mêmes.

Nous n’avons pour l’heure aucune certitude, car en l’absence de preuves physiques indiquant quand, où et comment ces anciennes sources hypothétiques de variation génétique pourraient avoir vécu, il est difficile de déterminer laquelle de ces nombreuses ascendances supposées est la plus probable. Cette technique « est puissante par sa simplicité, mais elle laisse beaucoup de flou dans notre compréhension de l’évolution », explique John Hawks, paléoanthropologue de l’université du Wisconsin, à Madison, aux États-Unis.

"L’intelligence artificielle a conclu qu’un groupe humain jusqu’alors inconnu avait contribué à l’évolution des peuples asiatiques"

La nouvelle méthode d’apprentissage profond vise à faire mieux, en cherchant à expliquer des flux génétiques trop faibles pour les approches statistiques classiques. Par entraînement, le réseau de neurones artificiels peut apprendre à classer différents modèles de données génomiques selon leurs histoires démographiques, sans qu’il soit nécessaire de lui inculquer comment établir ces liens.

Cet usage de l’apprentissage profond peut mettre au jour des fantômes dont nous ne suspections pas même l’existence. Il n’y a aucune raison de penser que les Néandertaliens, Dénisoviens et hommes modernes étaient les trois seules populations en jeu. Selon John Hawks, il pourrait bien y en avoir eu des dizaines.

Jason Lewis, anthropologue à l’université de Stony Brook, à New York, est du même avis. « Notre imagination a été limitée par l’attention que nous portons aux individus vivants et aux fossiles que nous avons trouvés en Europe, en Afrique et en Asie, estime-t-il. Avec les techniques d’apprentissage profond, nos recherches ne sont plus restreintes par notre imagination. »

L’apprentissage profond semble au premier abord inapproprié pour résoudre les problèmes des paléontologues, car il nécessite d’ordinaire d’énormes quantités de données d’entraînement. Prenons l’une des applications les plus connues, comme un classeur d’images. Lorsque les experts élaborent un système dédié à l’identification d’images de chats, ils l’entraînent avec des milliers d’images. Et l’efficacité est tout de suite vérifiable, car tout le monde sait à quoi ressemble un chat.

Toutefois, le manque de données anthropologiques et paléontologiques pertinentes oblige les chercheurs à faire preuve d’inventivité et à créer leurs propres données. « Nous avons un peu triché, admet Oscar Lao. Nous pouvions utiliser une quantité infinie de données pour entraîner le système d’apprentissage, parce que nous utilisions des simulations. »

Les chercheurs ont imaginé des dizaines de milliers d’histoires évolutives, reposant sur des combinaisons différentes de détails démographiques : le nombre de populations d’humains ancestraux, leur taille, les dates de divergence, leur taux de métissage… À partir de ces histoires simulées, ils ont généré les nombreux génomes des individus modernes qui pourraient en résulter, ces génomes ayant nourri leur algorithme d’apprentissage. De la sorte, le programme a appris quels modèles évolutifs sont les plus susceptibles de produire des génomes virtuels.

L’équipe a ensuite laissé le champ libre à l’intelligence artificielle pour qu’elle identifie les histoires correspondant le plus aux véritables données génomiques. Finalement, le système a conclu qu’un groupe humain jusqu’alors inconnu avait contribué à l’évolution des peuples asiatiques. Ces humains constituaient soit une population distincte résultant du métissage des Dénisoviens et des Néandertaliens il y a 300 000 ans, soit un groupe descendant de la lignée dénisovienne peu de temps après cette époque.

Ce n’est pas la première fois que l’apprentissage profond est utilisé pour élucider des questions liées à l’évolution. En 2016, un groupe de recherche, dirigé par Andrew Kern de l’université de l’Oregon, aux États-Unis, a utilisé une approche basée sur des simulations et des techniques d’apprentissage profond pour différencier plusieurs modèles d’évolution des espèces, comme les humains. Ils ont découvert que la plupart des adaptations favorisées par l’évolution ne reposent pas sur l’émergence de nouvelles mutations bénéfiques, mais plutôt sur l’expansion de variants génétiques préexistants.

Un nouvel outil entre espoir et engouement

Bien entendu, cette méthode appelle à la prudence. En effet, si l’histoire évolutive humaine ne ressemble pas aux modèles simulés par lesquels ces systèmes d’apprentissage profond sont entraînés, les résultats produits seront incorrects. Ce problème, Andrew Kern et d’autres tentent de le surmonter.

« Je pense que les applications de l’intelligence artificielle en génomiques sont survendues, concède Joshua Akey, chercheur en écologie et biologie évolutive à l’université de Princeton, aux États-Unis. L’apprentissage profond est un nouvel outil formidable, mais il s’agit simplement d’une autre méthode, et elle ne va pas résoudre tous les problèmes ni nous révéler tout ce que nous souhaitons savoir sur l’évolution humaine. » D’ailleurs, le même Joshua Akey a utilisé d’autres méthodes pour repérer les fantômes de notre passé .

"L’apprentissage profond va donner une impulsion nouvelle à la génétique des populations"

Certains experts sont encore plus sceptiques. Toutefois, d’autres paléontologues et généticiens y voient un progrès, une technique utile pour des prédictions quant aux futures découvertes de fossiles et aux variations génétiques qui devraient avoir existé au sein des populations humaines il y a des milliers d’années. « Je pense que l’apprentissage profond va donner une impulsion nouvelle au domaine de la génétique des populations », estime Oscar Lao.

Il pourrait en être de même pour d’autres domaines pour lesquels nous avons des données, mais pas d’idées sur les processus qui les ont produits. En 2016, des physiciens ont eux aussi développé un système d’intelligence artificielle pour filtrer les quantités astronomiques de données produites par le LHC. La recherche en géologie et les méthodes de prédiction des séismes commencent également à bénéficier de ces approches d’apprentissage profond.

Pour Nick Patterson, de l’institut de technologie du Massachusetts, et à l’université Harvard, à Cambridge, aux États-Unis, « nous ne savons pas vraiment où cela nous mènera, nous verrons bien. Mais il est toujours bon de voir naître de nouvelles méthodes. Nous utiliserons toutes les approches disponibles si elles semblent pertinentes. »

Depuis l’avènement de la paléogénétique, on a mis en évidence les traces de nombreux métissages entre espèces du genre Homo. La plupart sont connues (Néandertal, Denisova…), mais quelques fois, on découvre des espèces avec qui nos ancêtres se sont reproduits et dont on n’a jamais entendu parler par ailleurs, aucune trace fossile : ce sont des fantômes.

Le premier a été repéré par David Reich, de l’université Harvard, aux États-Unis. L’analyse du génome de 44 individus ayant vécu au Moyen-Orient entre 3 400 et 14 000 ans a révélé les traces d’un ancien groupe d’humains installés dans la région depuis plus de 45 000 ans. On ne sait rien de ces « Eurasiens basiques » ! L’hypothèse la plus probable est qu’au sortir de l’Afrique, un groupe d’Homo sapiens s’est rapidement retrouvé isolé, tandis que les autres ont rencontré les Néandertaliens avec qui ils se sont reproduits.

Un autre fantôme a été découvert en Afrique par Joshua Akey, de l’université de Princeton, et Sarah Tishkoff, de l’université de Pennsylvanie. Ils ont étudié le génome d’Africains modernes appartenant à deux groupes ancestraux, d’une part, les Bakas du Cameroun et, d’autre part, les Hadzas et les Sandawes de Tanzanie. Tous sont des chasseurs-cueilleurs. Les analyses ont révélé des fragments d’ADN qui semblent provenir d’une autre espèce d’hominidés inconnue. Cet ADN étant absent du génome des Eurasiens, on suppose que le métissage a eu lieu après la sortie d’Afrique d’Homo sapiens, probablement au cours des 30 000 dernières années. Ainsi, au moins une autre espèce d’hominidés vivait à nos côtés en Afrique ! Et peut-être même plus selon Joshua Akey. Ce dernier interprète ses résultats ainsi : « Il y a 700 000 ans, un groupe s’est séparé de la lignée qui allait donner l’homme moderne pour devenir, après migration hors d’Afrique les Néandertaliens que l’on connaît. Mais parmi les populations restées sur le continent, une autre séparation a eu lieu, conduisant à l’apparition d’une sorte de “Néandertalien africain” ». Qui était-il ? Les candidats sont nombreux : Homo naledi ? Homo heidelbergensis ? Une sous-population d’Homo sapiens isolée suffisamment longtemps pour se démarquer génétiquement ?

La réponse ne pourra venir que du séquençage de l’ADN de fossiles africains. Joshua Akey a montré en 2018 que les Dénisoviens auraient également une espèce fantôme en leur sein. Quoi qu’il en soit, toutes ces études, même si leurs résultats doivent être précisés, confirment une chose. Notre arbre généalogique n’est pas une simple suite de bifurcations. Au contraire, de nombreuses passerelles relient les branches . La séparation en groupes, en sous-populations, qui évoluent indépendamment les unes des autres, puis se retrouvent, parfois plusieurs centaines de milliers d’années après, et se métissent semble avoir été la règle par le passé. Nous sommes le fruit d’un important brassage incluant des amours avec des fantômes !

Source : Pour la Science du 08/10/2019

Les humains continuent-ils d’évoluer ?

Plus il y a d’individus sur Terre, plus il y a de chances que les mutations génétiques se multiplient. L’évolution a donc de l’avenir ! À moins que les progrès de la médecine ne changent la donne.

Les humains continuent-ils d’évoluer ? La réponse est : sans aucun doute. Car pour cesser d’évoluer, il faudrait que notre génome ne soit plus affecté par aucune mutation, que notre environnement soit parfaitement stable et qu’il n’y ait pas de compétition entre les individus. Or ces situations n’existent pas. "Il n’y a aucune raison de penser que l’évolution biologique s’est arrêtée pour l’Homme, ou pour n’importe quel être vivant", précise Michel Raymond, responsable de l’équipe de Biologie évolutive humaine à l’Institut des sciences de l’évolution de Montpellier.

Le cerveau de l'humain a changé

Selon une idée reçue, nous n’avons pas beaucoup changé, anatomiquement, depuis notre ancêtre européen Cro-Magnon (entre -40.000 et -10.000 ans). Or, à y regarder de plus près, c’est loin d’être le cas. L’examen des crânes fossiles nous montre par exemple que notre cerveau a diminué de volume (il est passé à une moyenne de 1.350 cm3 contre 1.500 cm3 pour Cro-Magnon) et que sa forme, également, diffère légèrement ! Quant à notre stature (175 cm en moyenne pour les Européens), elle est plus élevée qu’elle ne l’était au néolithique (162,5 cm), mais nous sommes loin d’avoir rattrapé Cro-Magnon et ses 183 centimètres ! L’augmentation de la population mondiale constitue un terrain propice à l’évolution de notre espèce.

Dans les sociétés préhistoriques limitées, les variants génétiques (synonymes de mutant lorsque la variation est héréditaire) sont plutôt soumis au hasard — c’est la "dérive génétique".

Dans les populations modernes, plus importantes, la sélection naturelle a davantage de prise : "Un gène aura plus de chances d’être sélectionné dans un groupe d’un million d’individus que dans un groupe de dix. L’augmentation de la taille des populations conduit à ce que des variants génétiques, même s’ils sont faiblement avantageux pour les individus qui en sont porteurs, soient sélectionnés, plutôt que soumis essentiellement à la dérive génétique", explique Michel Raymond.

La digestion du lait chez les éleveurs de vaches

Les preuves de cette évolution en marche sont nombreuses. L’un des exemples les plus étudiés est la tolérance au lactose, un sucre présent dans le lait, qui est décomposé par une enzyme, la lactase. Cette enzyme cesse d’être fonctionnelle à l’âge adulte, ce qui induit une digestion du lait difficile… sauf chez certaines populations d’éleveurs qui ont domestiqué des races laitières, notamment en Europe du Nord. Là, des mutations génétiques en ont prolongé l’activité. Parmi bien d’autres modifications liées à l’alimentation, l’une trouve son origine dans l’invention de l’agriculture : la duplication d’un gène codant pour l’amylase salivaire, une enzyme qui décompose l’amidon, a permis de faciliter la digestion des céréales.

De nombreux changements concernent aussi notre réaction aux maladies : on a ainsi identifié des dizaines de gènes de résistance au paludisme ou à d’autres maladies parasitaires. Dans un autre registre, des mutations génétiques distinctes ont permis aux populations des Andes, des hauts plateaux éthiopiens et du Tibet de s’adapter à l’altitude – avec, pour les Tibétains, une propagation de cette caractéristique dans 90 % de la population en moins de 3.000 ans.

L’idée selon laquelle l’Homme aurait cessé d’évoluer tient en grande partie au fait que, dans les sociétés modernes, la technologie et la médecine semblent freiner les processus de sélection naturelle. "Si l’on prend la vaccination, par exemple, son effet n’est pas transmis des parents aux enfants, contrairement à un gène de résistance. Et dans le domaine de la gériatrie, la médecine compense les effets des gènes qui provoquent la sénescence ; ainsi ceux qui accroissent l’espérance de vie sont-ils moins sélectionnés", analyse Michel Raymond. Mais ces progrès ne sont ni gratuits ni accessibles à tout le monde, et la sélection naturelle ne peut être entièrement gommée. La génétique montre également que de nombreuses caractéristiques physiques sont apparues récemment. C’est le cas, par exemple, de l’épaisse chevelure noire et lisse des habitants d’Asie orientale, imputable à un variant génétique apparu il y a moins de 30.000 ans, des yeux clairs de certaines populations ou encore… du cérumen, plus sec chez certains Asiatiques !

Cet article est issu du hors-série de Sciences et Avenir "La grande histoire de l'humanité en 50 questions", paru en octobre 2015.

Source : Sciences et Avenir du 06/10/2019

Un fossile rare datant de 10 millions d’années éclaire l’évolution de l’Homme

Pendant 10 millions d'années, un singe fossilisé a attendu près de Rudabánya (Hongrie) que des anthropologues l'étudient. Et ce que ces derniers concluent d'une analyse de son bassin, c'est que la bipédie humaine pourrait avoir des origines plus profondes qu'ils le pensaient jusqu'alors.

Rudapithecus. C'est le nom que les chercheurs ont donné à un grand singe qui vivait en Europe au Miocène supérieur, il y a environ 10 millions d'années. Et aujourd'hui, une étude réalisée sur des restes fossilisés d'un spécimen de ce signe offre aux scientifiques une nouvelle perspective sur l'apparition de la bipédie chez l'Homme. 

Rappelons que des travaux d'anthropologues de l'université de Toronto (Canada) sur les os des membres, les mâchoires et les dents de Rudapithecus avaient déjà montré qu'il appartenait à la fois à la famille des humains et à celle des singes d'Afrique. Une information en elle-même déjà étonnante compte tenu de l'endroit dans lequel les restes fossilisés ont été découverts : à Rudabánya, en Hongrie.

Mais c'est lorsque les chercheurs de l'université du Missouri (États-Unis) ont découvert, puis analysé un bassin de Rudapithecus -- un os rarement préservé dans le temps -- qu'ils ont eu la plus grande surprise. Les singes d'Afrique modernes présentent un bassin long et un bas du dos étroit. L'une des raisons pour lesquelles ils marchent généralement à quatre pattes. Les Hommes, en revanche, jouissent d'un bas du dos plus long et plus souple qui leur permet de se tenir debout et de marcher sur deux jambes.  

Le bassin est l’un des os les plus informatifs du squelette — il donne notamment des informations sur la posture et les techniques de déplacement —, mais aussi l’un des moins préservés à travers le temps. Ici, un bassin de Rudapithecus au centre, de macaque à gauche et d’orang-outan à droite.

Où l’Homme et le singe d’Afrique s'éloignent 

Le bassin de Rudapithecus trouvé à Rudabánya n'étant pas complet, les chercheurs se sont appuyés sur des techniques de modélisation 3D pour extrapoler sa forme et la comparer à celle de singes modernes. « Le bassin de Rudapithecus est bien différent de celui des singes d'Afrique. Même s'il devait se déplacer dans les arbres de branches en branches comme eux, une fois à terre, il est probable qu'il avait adopté la bipédie », déclare Carol Ward, chercheur à l'université du Missouri. 

Ainsi, peut-être qu'au lieu de nous demander pourquoi nos ancêtres ont abandonné la marche à quatre pattes pour la bipédie, devrions-nous plutôt nous demander pourquoi nos ancêtres n'ont pas abandonné la bipédie pour la marche à quatre pattes. Car, selon Carol Ward, pour que « les humains évoluent à partir d'un corps en forme de singe africain, des changements substantiels pour allonger le bas du dos et raccourcir le bassin sont nécessaires. Pour que les humains évoluent d'un ancêtre plus proche de Rudapithecus, cette transition est beaucoup plus simple. »  

Des ancêtres morphologiquement différents des singes d’Afrique 

L'équipe espère désormais modéliser d'autres parties du corps fossilisé de Rudapithecus afin d'en apprendre un peu plus sur sa façon de se déplacer. Et peut-être soutenir l'idée -- déjà suggérée par d'autres preuves -- que nos ancêtres pourraient avoir été bâtis différemment des singes d’Afrique modernes.

Source : Futura Sciences du 19/09/2019

Voici à quoi pouvaient ressembler les Dénisoviens

Une équipe de chercheurs a tenté de déterminer, avec le peu d’ossements dont nous disposons, à quoi pouvait ressembler le visage des Dénisoviens. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Cell.

Trois molaires, un morceau d’auriculaire, deux fragments de crânes et une mandibule : telles sont les seules preuves de l’existence passée des Dénisoviens. Tous ces ossements ont été retrouvés dans une grotte de l’Altaï, en Sibérie. Nous avons depuis réussi à déterminer plusieurs choses. Que Dénisoviens et Néandertaliens ont divergé il y a environ 744 000 ans, d’une part, et qu’ils ont ensuite cohabité. Nous savons également qu’il y a environ 100 000 ans, nos ancêtres ont fréquenté ces deux espèces. Malgré tout, mis à part ces relations inter-espèces, nous ne savons pas grand-chose de plus sur ces anciens hominines. Par exemple, à quoi ressemblaient-ils ?

Une équipe de chercheurs de l’Université hébraïque de Jérusalem s’est récemment penchée sur la question. Ils ont réussi, malgré le peu d’ossements disponibles, à brosser les traits de ce cousin éloigné qui, à certains égards, nous ressemblait.

Un premier visage (presque) parfait

Pour ces travaux, les chercheurs ont analysé les schémas d’activité des gènes de Dénisoviens influencés par la méthylation de l’ADN. Ils ont ensuite comparé ces schémas avec ceux observés chez l’Homme moderne et Néandertal. Ils ont alors pu isoler des différences : plus d’une cinquantaine de caractéristiques anatomiques, 75 plus exactement, dont 34 affectaient directement le crâne. L’idée consistait ensuite à déterminer la manière dont ces différences pouvaient affecter l’apparence physique des Dénisoviens.

Des travaux complexes donc, mais qui ont finalement permis de dresser un premier portrait convaincant de nos anciens cousins. Les chercheurs ont également utilisé cette méthode pour déterminer la forme des visages de chimpanzés et de Néandertaliens, dont nous connaissons déjà les traits. Ils ont réussi à recréer ces visages avec une précision de 85 %. Autrement dit, la méthode visant à reconstruire le visage des Dénisoviens n’est pas parfaite, mais on est tout de même assez proche.

Plusieurs croisements avec l’Homme moderne

Rappelons qu’une étude publiée l’année dernière nous révélait que les humains modernes se sont déjà croisés avec les Dénisoviens. Après avoir examiné plus de 5 500 génomes d’humains modernes d’Europe, d’Asie et d’Océanie, les chercheurs ont en effet déterminé que les Dénisoviens ont légué une part de leur ADN à environ 5 % des génomes des populations d’Océanie, et environ 0,2 % aux génomes des Asiatiques continentaux et des Amérindiens.

Nous avons également appris qu’il y a eu deux épisodes distincts de métissage. Les ancêtres des Océaniens se seraient croisés avec un groupe de Dénisoviens du Sud, tandis que les ancêtres des Asiatiques de l’Est se seraient mélangés avec un groupe venant du Nord.

Source : Sciencepost du 20/09/2019

Le visage de l'Homme de Denisova reconstitué pour la première fois

Grâce à l'ADN retrouvé sur quelques restes, des chercheurs ont reconstitué le squelette de l'Homme de Denisova. Des travaux "prometteurs" mais aux conclusions jugées "un peu prématurées" par un expert.

Voici "la première reconstruction de l'anatomie squelettique de Dénisoviens", annoncent fièrement des chercheurs israéliens dont les travaux sont publiés dans Cell. Des résultats nouveaux et intéressants, que les experts jugent "prometteurs", mais à considérer encore avec prudence, d'après un expert interrogé par nos confrères de La Recherche.

Reconstituer un squelette avec son ADN

Comment reconstituer l'apparence d'un individu dont nous n'avons retrouvé qu'un os, trois dents et une mâchoire inférieure ? C'est en effet tout ce qu'il nous reste des Hommes de Denisova, lointains cousins vivant il y a 100.000 ans, en même temps que les Néanderthaliens et nos ancêtres Homo. Il en fallait plus pour arrêter les chercheurs de l'Université de Jérusalem, qui se sont tournés vers l'ADN retrouvé sur les restes. Et plus particulièrement, les méthylations de l'ADN, c'est-à-dire les modifications activant ou "éteignant" les gènes. L'idée est qu'en comparant cette signalisation apposée sur l'ADN de Denisova à celle retrouvée chez les Néanderthaliens et à la nôtre, il sera possible d'identifier quelles méthylations correspondent à quelles caractéristiques physiques.

Portrait d'une jeune femme de Denisova d'après un profil squelettique reconstitué à partir de l'analyse de l'ADN.

Visage allongé, crâne et bassin larges

Testée sur le chimpanzé et Néanderthal, dont les caractéristiques sont connues, cette méthode a permis de prédire avec succès 85% des divergences de traits entre les deux espèces. Les chercheurs ont ainsi pu reconstituer l'ensemble du squelette des Dénisoviens, en identifiant 56 caractéristiques anatomiques par lesquelles ils différaient de l'Homme ou du Néandertal moderne, dont 34 dans le crâne. Les résultats suggèrent par exemple que les Dénisoviens partageaient probablement des traits de Néandertal, tels qu'un visage allongé et un large bassin, mais avec un crâne probablement plus large.

Des conclusions "un peu prématurées"

Portrait d'une jeune femme de Denisova d'après un profil squelettique reconstitué à partir de l'analyse de l'ADN.

"C'est une méthodologie qui sur le principe peut fonctionner", explique à La Recherche Ludovic Orlando, chercheur au Laboratoire Anthropologie Moléculaire et Imagerie de synthèse (CNRS), à Toulouse. Pour lui, il s'agit d'un "premier pas" certes "prometteur", mais dont les conclusions sont "un peu prématurées". Par exemple, "rien ne dit que l'absence de certains gènes n'est pas compensée par une surexpression d'autres gènes et amènent donc d'autres caractéristiques".

Source : Sciences et Avenir du 19/09/2019