Histoire de la notion d'espèce

Cours de Jean-Jacques Hublin au Collège de France (1/6)

26/01/2022

https://www.college-de-france.fr/site/jean-jacques-hublin/course-2022-01-26-17h00.htm

«L’homme moderne a envahi la planète, et ce au détriment des autres espèces humaines»

Jean-Jacques Hublin, l’un des plus grands paléontologues français, raconte comment l’« Homo sapiens » a pris le dessus sur d’autres espèces humaines avec lesquelles il a longtemps cohabité.

On lui doit la découverte du plus ancien fossile d’ Homo sapiens au Maroc, à Djebel Irhoud, vieux de 300.000 ans et qui, en 2017, a bouleversé la discipline. En 2020, il a aussi mis au jour les plus anciens restes d’ Homo sapiens en Europe (datés de 45.000 ans) dans la grotte de Bacho Kiro, en Bulgarie. Professeur invité au Collège de France depuis 2014, Jean-Jacques Hublin y est désormais titulaire de la chaire de la paléoanthropologie.

« Homo sapiens, une espèce invasive » : n’est-ce pas un titre un peu provocateur pour votre leçon inaugurale ?

J’ai hésité, car je n’aime pas le terme « invasif ». C’est un anglicisme et, dans la mesure du possible, j’essaye de les éviter. Mais le mot « envahissant » ne correspond pas entièrement au concept. Sorti d’Afrique, Homo sapiens a non seulement envahi l’ensemble de la planète, mais cela s’est fait au détriment des autres espèces humaines, comme les Néandertaliens, et aussi d’un très grand nombre d’animaux (tout particulièrement des grands mammifères). La progression de nos ancêtres a tout simplement provoqué l’extinction de ceux qui dominaient ces territoires avant nous.

C’est une vision très pessimiste que vous portez sur notre espèce…

Pas vraiment. Depuis très longtemps, ce qui caractérise l’homme, c’est sa capacité à modifier son environnement pour l’adapter à ses besoins. Ce n’est pas forcément négatif. Déjà, les chasseurs-cueilleurs utilisaient le feu pour éclaircir des forêts et y chasser plus facilement. Le changement climatique et l’effondrement de la biodiversité dans le monde moderne ne sont que la continuité d’un long processus évolutif. La différence, c’est qu’aujourd’hui, les conséquences des activités humaines sont bien plus graves. Mais ça ne veut pas dire qu’elles sont irrémédiables.

Je ne crois pas à la décroissance, non pas parce que ce serait un retour en arrière difficile à accepter, mais parce qu’il s’agit d’aller contre ce que nous sommes. En revanche, je pense que la science nous apportera des solutions. La prise de conscience sur les problèmes climatiques est extrêmement rapide à l’échelle des temps de notre espèce. En l’espace de quelques générations, nous travaillons sur des solutions collectives. J’ose espérer que nous allons y arriver.

Est-ce son intelligence qui a permis à « Homo sapiens » de dominer la planète ?

Nous sommes aujourd’hui les seuls représentants du groupe des homininés (les ancêtres des hommes et leurs proches cousins – NDLR), mais il y a encore 50.000 ans, plusieurs espèces humaines cohabitaient. Dans la majorité des cas, la sélection naturelle y avait favorisé les gros cerveaux. C’est notre cas, tout comme celui des Néandertaliens ou des Dénisoviens (groupe humain proche des Néandertaliens qui occupait l’est de l’Eurasie – NDLR). Un avantage qui a un coût énergétique énorme et qu’il faut notamment compenser par le développement de la technologie. Les Néandertaliens et les Dénisoviens étaient des créatures intelligentes qui ont survécu des centaines de milliers d’années dans des contextes parfois très difficiles. Il y a 50.000 ans, l’expansion d’Homo sapiens hors d’Afrique s’accélère. Cependant, il se passe 6.000 ans entre son arrivée à l’est de l’Europe (il y a 46.000 ans – NDLR) et la disparition des derniers Néandertaliens à l’ouest. Le remplacement a donc pris des centaines de générations ! C’est un processus plus long et plus complexe qu’on ne l’a parfois cru. Progressivement, Homo sapiens a acquis un avantage certain. Il ne s’agit pas nécessairement d’un avantage énorme, la différence était peut-être minime.

Comment se matérialise cet avantage ?

Beaucoup de comportements que nous croyons proprement humains se retrouvent sous une forme ou une autre dans le monde animal. Il est donc vain de chercher un trait humain particulier qui serait présent chez l’Homo sapiens mais absent chez Néandertal. Il y a les avantages techniques, bien sûr, mais Homo sapiens est aussi extrêmement social, sans doute plus que tous les autres. Certains scientifiques parlent même d’une autodomestication de notre espèce. Depuis longtemps, les hommes savent créer des coalitions et des réseaux ne se limitant pas à des petits groupes : comme en témoigne l’explosion de l’art pariétal après le remplacement, les mythes et croyances partagées ont permis de créer un lien entre des groupes distants de plusieurs centaines de kilomètres. Mais la fréquence des objets de parures dès avant la sortie d’Afrique indique déjà une grande complexité sociale chez nos ancêtres. On retrouve certes quelques traces similaires chez les Néandertaliens, mais dans des quantités incomparables.

N’a-t-on pas une sorte de sentiment de supériorité vis-à-vis de ces groupes disparus ?

Il faut faire attention à ne pas transposer dans la préhistoire les débats politiques d’aujourd’hui. Dire qu’Homo sapiens avait un avantage sur Néandertal ne fait pas de moi une sorte de paléoraciste. J’ai une vraie fascination pour Néandertal. Mais il me fascine plus parce qu’il est différent que parce qu’il nous ressemble. Dans nos histoires communes, l’Homo sapiens et Néandertal se sont côtoyés, et ont même peut-être cohabité à certains endroits. Et puis, à un moment donné, sans qu’on parvienne à l’expliquer par une catastrophe climatique ou environnementale, nos ancêtres ont pris le dessus. Qu’est-ce qui leur a donné cet avantage démographique ? Une chose est certaine, sur la longue durée : l’évolution du cerveau est différente chez l’Homo sapiens et Néandertal. Nous en avons des preuves anatomiques et génétiques. La structure du cervelet en particulier, une partie du cerveau impliquée dans la motricité, mais aussi dans le langage et les interactions sociales, s’est profondément modifiée dans notre espèce.

La face de l’«Homo sapiens» du site de Djebel Irhoud est très moderne

Vous avez une formation de paléontologie, mais nous parlons de génétique, de rôle du cerveau… Votre discipline a énormément changé en quelques années. N’est-ce pas déconcertant ?

Quand j’ai commencé dans ce métier, j’avais peur d’arriver trop tard dans un monde où tout avait été découvert. Et puis, les nouvelles technologies sont venues tout bouleverser. La paléogénétique notamment, qui a brouillé les frontières entre les espèces en démontrant qu’une petite partie de notre ADN était issue de mélanges avec les Néandertaliens. Le récit sur nos origines est lui aussi chamboulé. On a longtemps cherché un foyer géographique précis, un berceau un peu biblique pour notre espèce. On se rend compte désormais, notamment grâce à la découverte de Djebel Irhoud, que l’homme moderne n’est pas apparu d’un seul coup, mais que ce sont probablement des échanges entre différents groupes africains qui ont donné naissance à l’espèce incroyablement homogène que nous sommes. Les comportements de nos ancêtres ont influencé leur biologie, et l’inverse est également vrai. Notre discipline doit donc se confronter à de très nombreux domaines scientifiques, et c’est fascinant.

Source : Le Soir du 20/01/2022

Spéciation allopatrique

Selon ce mode de spéciation, des populations initialement interfécondes évoluent en espèces distinctes car elles sont isolées géographiquement. C'est le mode de spéciation de loin le plus fréquent chez les animaux. Il se décline en deux modalités :

Spéciation vicariante

Une barrière géographique (rivière, montagne, vallée, océan, glacier…) coupe l'aire de répartition d'une espèce en plusieurs zones. Dans chacune des zones, chaque population évolue indépendamment des autres, pouvant donner naissance à une nouvelle espèce. C'est le cas des éléphants nains comme Elephas falconeri en Sicile.

Spéciation péripatrique ou spéciation par effet fondateur

Un petit nombre d'individus fondent une nouvelle population en marge de l'aire de répartition de l'espèce d'origine, par exemple à la suite de la colonisation d'une île près de la côte. Cette nouvelle population de petite taille peut évoluer rapidement en une nouvelle espèce.

L'ombre rouge indique l'habitat des bonobos. L'ombre bleue indique l'habitat des chimpanzés. C'est un exemple de spéciation allopatrique parce qu'ils sont séparés par une barrière naturelle (la rivière Congo) et ne partagent aucune partie de leur habitat.

Ces populations peuvent aussi revenir en sympatrie (contact secondaire), et peuvent même donner une descendance si les évolutions n'ont pas été trop importantes. Dans ce cas, il peut tout de même y avoir une spéciation s'il y a une faiblesse hybride, c'est-à-dire que la survie/reproduction de l'hybride est plus faible (même légèrement) que celle des deux populations. Dans ce cas les allèles conférant la capacité de reproduction avec les individus de l'autre population seront donc désavantagés et disparaîtront. On parle alors de mécanismes de renforcement qui apparaissent dès qu'il y a une amorce de reproduction (faiblesse hybride).

Source : Wikipedia

Spéciation sympatrique

La spéciation sympatrique ou spéciation sympatride est un processus de spéciation par lequel de nouvelles espèces très proches (par exemple, faisant partie d'un groupe frère) émergent d'un ancêtre commun alors qu'elles habitent la même région géographique. Elle est, avec la spéciation allopatrique et péripatrique, l'une des catégories de base de spéciation géographique. L'expression a été inventée en 1904 par Poulton.

La spéciation sympatrique chez les eucaryotes multicellulaires est un processus peu fréquent, mais plausible, amenant la divergence génétique (par isolement reproductif) à apparaître chez des populations d'une même espèce habitant la même région géographique. Le processus serait beaucoup plus fréquent chez les bactéries en raison d'une moins grande limitation de la reproduction asexuée et d'un transfert horizontal de gènes beaucoup plus rapide.

L'exemple de la mouche du pommier

La mouche du pommier (Rhagoletis pomonella) vivait initialement sur l'aubépine américaine (Crataegus mollis). À la suite de l'introduction en Amérique du Nord du pommier domestique européen (Malus domestica), il y a quatre siècles, l'insecte s'est mis petit à petit à infecter le pommier. Or le cycle de vie de la mouche doit être calé sur la période de floraison des arbres, la femelle fécondée devant pondre ses œufs dans les fruits. Le pommier ayant son cycle quatre semaines avant celui de l'aubépine, la population initiale de mouche du pommier s'est scindée en deux, l'une qui fréquente l'aubépine et l'autre qui fréquente le pommier. Les deux populations sont en principe interfertiles, mais les périodes de fécondation des deux populations étant décalées dans le temps, il s'est établi de fait une barrière de reproduction. On a observé un processus de spéciation (portant par exemple sur la longueur de l'ovipositeur). Une différentiation génétique a également été observée.

Source : Wikipedia

Spéciation parapatrique

En spéciation parapatrique, deux sous-populations d'une espèce développent un isolement reproducteur tout en continuant d'échanger des gènes. Ce mode de spéciation présente trois caractéristiques distinctives: 1) l'accouplement a lieu de manière non aléatoire, 2) le flux de gènes a lieu de manière inégale et 3) des populations existent dans des zones géographiques continues ou discontinues. Cette répartition peut être le résultat d’une dispersion inégale, d’obstacles géographiques incomplets ou d’expressions de comportement divergentes, entre autres. La spéciation parapatrique prédit que des zones hybrides existeront souvent à la jonction entre les deux populations.

En biogéographie, les termes parapatrique et parapatrie sont souvent utilisés pour décrire la relation entre des organismes dont les aires de répartition ne se chevauchent pas de manière significative mais qui sont immédiatement adjacentes les unes aux autres ; ces aires ne se produisent pas ensemble sauf dans une zone de contact étroite. La parapatrie est une distribution géographique opposée à la sympatrie (même zone) et à l’allopatrie ou à la périphérie (deux cas similaires de zones distinctes).

Diverses « formes » de parapatrie ont été proposées et sont discutées ci-dessous. Jerry Coyne et Orr dans Speciation classent ces formes en trois groupes: clinal (gradients environnementaux), « tremplin » (populations discrètes) et spéciation stasipatrique conformément à la plupart des ouvrages sur la spéciation parapatrique. Désormais, les modèles sont subdivisés selon un format similaire.

Charles Darwin fut le premier à proposer ce mode de spéciation. Ce n'est qu'en 1930 que Ronald Fisher publie La Théorie génétique de la sélection naturelle, où il expose un modèle théorique verbal de la spéciation clinale. En 1981, Joseph Felsenstein a proposé un modèle alternatif de « population discrète » (le « modèle d'étape » ). Depuis Darwin, de nombreuses recherches ont été menées sur la spéciation parapatrique - concluant que ses mécanismes sont théoriquement plausibles « et qu’il est très certainement intervenu dans la nature ».

Source : Wikipedia

Spéciation péripatrique

Péripatrique et péripatrie sont des termes de biogéographie faisant référence à des organismes dont les biotopes sont très proches mais ne se chevauchent pas, c'est-à-dire séparés par un lieu où ces espèces n'apparaissent pas (par exemple, une île et un continent). De tels individus sont habituellement proches (espèce sœur), leur répartition est le résultat de la spéciation péripatrique.

La spéciation péripatrique est une forme de spéciation. Dans cette dernière, de nouvelles espèces se forment et créent des populations périphériques isolées, elle ressemble à la spéciation allopatrique puisque dans cette dernière les populations sont isolées et ne peuvent pas échanger leurs gènes. En revanche, la spéciation péripatrique, contrairement à la spéciation allopatrique fait qu'une des populations est bien plus petite que l'autre. Une des conséquences de la spéciation péripatrique peut notamment être qu'une espèce présente dans une large zone géographique devienne paraphylétique, et donc une espèce mère non éteinte. Le concept d'une espèce mère non éteinte est donc une conséquence logique par laquelle une espèce donne naissance à une autre espèce. L'évolution de l'ours polaire depuis l'ours brun est un très bon exemple d'une espèce vivante qui donna naissance à d'autres à travers l'évolution d'une population se situant à l'écart de leur ancêtre commun.

L'apparition du moustique du métro londonien, la sous-espèce Culex pipiens molestus, est également un exemple de spéciation allopatrique en cours. Au cours des travaux de réalisation des voies du métro londonien, quelques moustiques se sont introduits dans les tunnels souterrains où ils se nourrissent plutôt du sang de mammifères (rats, souris, voyageurs) alors que la population vivant à l'air libre se nourrit préférentiellement de sang d'oiseaux. Durant la Seconde Guerre mondiale, les Londoniens qui s'y réfugiaient lors des bombardements se plaignent des attaques de ces moustiques voraces. En surface, les deux formes de Culex pipiens coexistent et peuvent se reproduire encore entre elles.

La théorie de la spéciation péripatrique à tout d'abord été proposée par Ernst Mayr, et peut être reliée à l'effet fondateur, car de petits groupes de population peuvent subir la sélection naturelle. La dérive génétique est souvent proposée comme facteur de la spéciation péripatrique.

Source : Wikipedia

L’un des plus anciens fossiles d’Homo sapiens prend un coup de vieux : il aurait au moins 230 000 ans

L’un des plus anciens fossiles d’Homo sapiens découvert en Éthiopie aurait au moins 230 000 ans, une datation qui fait, une nouvelle fois, reculer dans le temps les débuts de notre espèce.

Les restes d « Omo Kibish 1 » furent déterrés en 1967 par l’équipe du célèbre paléoanthropologue kényan Richard Leakey, récemment décédé, dans la basse vallée de l’Omo (sud de l’Ethiopie), un site préhistorique mondialement réputé pour ses nombreux fossiles d’hominidés.

Bien que très abîmés, les ossements du corps et les fragments du crâne présentaient une morphologie étonnamment moderne, faisant d’Omo 1 le plus ancien fossile d’Homo sapiens connu d’Afrique de l’Est. Et même de tout le continent africain, avant d’être détrôné par la découverte en 2017 de restes d’Homo sapiens primitifs au Maroc, remontant à 300 000 ans.

À Omo 1, très difficile à dater en l’absence de dentition, on donna approximativement 130 000 ans. Une étude parue en 2005 est ensuite venue repousser le temps, à 195 000 ans, en se fondant sur l’analyse des sédiments environnants - marqueur chronologique beaucoup plus fiable en l’occurrence que la datation directe sur les os.

Analyse de l’histoire des éruptions

Mais « il restait encore beaucoup d’incertitude sur son âge », explique Céline Vidal, auteure principale d’une nouvelle étude publiée mercredi dans la revue Nature. Cette volcanologue de l’Université de Cambridge est donc partie refouiller le bassin sédimentaire d’Omo Kibish, alimenté par la rivière Kibish. Située dans le Grand Rift, la zone fut en proie à de violentes éruptions volcaniques entre 300 000 et 60 000 ans avant notre ère.

C’est grâce à l’examen des différentes couches de cendres et de sédiments que les scientifiques ont pu évaluer l’âge des restes humains - par une méthode de datation, appelée « argon-argon », des gaz rares contenus dans les roches.

Marge d’erreur de 22 000 ans

Grâce à des méthodes perfectionnées, son équipe a pu examiner la couche de cendres recouvrant les restes, et relier ces dépôts volcaniques à une explosion colossale du volcan Shala survenue il y a 233 000 ans. Ces analyses ont permis de dater les fossiles d’Omo sous cette couche, à environ « 233 000 ans avec une marge d’erreur de 22 000 ans », détaille l’étude.

Et il s’agit d’un âge minimum, c’est-à-dire que ces restes humains pourraient être encore plus vieux. « C’est un saut considérable dans le temps ! », se réjouit Aurélien Mounier, paléoanthropologue au Musée de l’Homme, l’un des auteurs. Et surtout, l’échelle de temps s’aligne de manière plus cohérente sur les derniers modèles de l’évolution humaine.

Proche de la datation génétique

« On se rapproche de la date avancée par la génétique, selon laquelle c’est aux alentours de 300 000 ans que l’homme moderne a divergé des autres lignées humaines », développe ce chercheur CNRS.

Omo 1 se rapproche aussi de l’âge des fossiles marocains de Jebel Irhoud - 300 000 ans également. Mais c’est le crâne éthiopien qui, à ses yeux, constitue désormais « la preuve la plus solide de la présence la plus ancienne de Sapiens » dans l’ensemble de son berceau africain. Car, lorsqu’on compare les voûtes crâniennes des deux spécimens, Omo 1 « est le seul à posséder pleinement les caractéristiques morphologiques de l’homme moderne ».

Source : Sud-Ouest du 12/01/2022

L'âge du plus vieux fossile d'Homo sapiens reculé à 230.000 ans

Une nouvelle étude menée par l'Université de Cambridge repousse de 30.000 ans au moins l'âge d'Omo 1, plus vieux fossile d'Homo sapiens avéré à ce jour. Trouvé en Éthiopie dans les années 1960, sa datation a toujours été considérée comme délicate.

En 1967, l’équipe du paléo-anthropologue kenyan Richard Leakey découvrait près de Kibish, dans la vallée de l’Omo, au sud de l’Éthiopie, deux crânes qui allaient devenir les plus anciens restes fossiles d’Homo Sapiens connus. Durant environ quarante ans, on estime que l’Homme de Kibish, aussi appelé Omo 1 et Omo 2, est daté de 130.000 ans. En 2005, son âge est encore revu à la hausse : d’après une étude des sédiments dans lesquels il reposait, il aurait plutôt 195.000 ans, 200.000 au maximum.

Publiées ce mercredi 12 janvier 2022 dans la revue Nature, de nouvelles analyses viennent vieillir encore un peu plus notre plus ancien ancêtre direct et avéré, reculant le moment où il a foulé le sol éthiopien de 30.000 ans. L’équipe internationale de scientifiques à qui l’on doit cette réévaluation, dirigée par l'Université de Cambridge, a démontré que les restes d’Omo 1 devaient être plus anciens qu'une colossale éruption volcanique survenue près du site d’Omo Kibish il y a 230.000 ans.

En 2017, une équipe internationale dirigée par Jean-Jacques Hublin de l’Institut Max-Planck d’anthropologie évolutionniste de Leipzig annonce avoir trouvé sur le site de Djebel Irhoud, au Maroc, les restes de cinq individus datant d’environ 315.000 ans, repoussant ainsi de 100.000 ans l’âge de notre espèce. Si ces fossiles marquent incontestablement un nouveau jalon dans l’histoire humaine la plus récente, ils ne peuvent pour autant pas être considérés comme ceux d'un Homo sapiens tel qu'on le définit aujourd'hui. Ces ossements présentent des caractéristiques de notre espèce, indiquant que notre évolution était enclenchée dès 300.000 ans.

Faire parler les cendres

L’une des meilleures manières de dater un fossile est d’avoir à disposition des cendres volcaniques au sein des niveaux de sédiments, celles-ci pouvant être datées à plus ou moins 100 ans près grâce à la récente méthode Argon-Argon. Cette méthode fréquemment utilisée en archéologie - et qui le fut largement à Pompéi - permet d’estimer le temps écoulé depuis la cristallisation de la lave grâce à sa radioactivité, en mesurant le rapport entre deux isotopes de l’argon (un gaz généralement retenu par les roches mais qui, lors d’une éruption, se retrouve en quantité nulle dans la lave). Ainsi, lorsqu’un fossile repose entre deux couches de cendres correspondant à deux éruptions différentes, il est théoriquement possible d’obtenir une fourchette d’âge.

Omo Kibish a certes l’immense avantage de regorger de cendres, les volcans étant nombreux aux alentours, mais il a aussi le défaut frustrant de présenter des cendres trop fines pour être exploitées via la méthode Argon-Argon. "Les cendres y sont semblables à de la farine. Il nous faut des échantillons plus grossiers, comme des petites pierres ponces, pour faire appel à cette technique", affirme à Sciences et Avenir la volcanologue Céline Vidal, directrice d’étude à Cambridge et première auteure de l’étude. Mais alors comment les chercheurs sont-ils parvenus en 2005 à fixer cette limite d’âge à 200.000 ans ? "Chaque éruption volcanique a une empreinte géochimique unique", continue la chercheuse. "Cette empreinte est déterminée par le chemin qu’a suivi le magma. Une fois la roche broyée, vous libérez les minéraux qu'elle contient et pouvez alors 'lire' la signature chimique du verre volcanique qui maintenait les minéraux ensemble."

Le volcan identifié

Au début des années 2000, l’équipe menée par le géologue australien Ian McDougall avait alors corrélé la signature géochimique du niveau de cendres situé juste en-dessous des fossiles à celle d’un autre niveau identifié plus loin, sur un même axe. Après avoir trouvé une correspondance avec ce deuxième échantillon estimé à 200.000 ans environ, ils en étaient arrivés à la conclusion qu’Omo 1 avait tout au plus le même âge. "Mais de l’aveu-même de l’équipe, la relation stratigraphique entre les sédiments d’Omo 1 et cet autre niveau de cendres n’était pas très clair. De fait, ce résultat a toujours été considéré comme incertain", poursuit Céline Vidal.

Cette fois, la méthode employée semble incontestable. Dans le cadre d’un vaste programme de datation des éruptions survenues en Éthiopie il y a entre 300.000 et 60.000 ans - période à laquelle nos ancêtres Homo se sont développés et ont migré à l’extérieur de l’Afrique -, Céline Vidal et ses collègues sont parvenus à identifier avec précision quel volcan, lors de son éruption, avait produit la couche de cendres recouvrant les restes d’Omo 1. "Nous avons pu cette fois analyser les grosses pierres ponces récoltées près du volcan pour dater l’éruption et corréler leur empreinte chimique avec celles du niveau de cendres situé au-dessus des ossements." Que faut-il en déduire ? Les fossiles d’Omo 1 ayant été recouverts par de la cendre produite lors d’une éruption survenue il y a 230.000 ans environ, il est possible d’affirmer que l’individu a au minimum le même âge, peut-être bien plus.

Une éruption cataclysmique

Environ 300 kilomètres séparent le volcan Shala, celui-là même qui s’est déchaîné il y a 230.000 ans, et les formations sédimentaire d’Omo Kibish. "C’est une très grande distance. En sachant également que les fossiles se trouvaient sous deux mètres de couche de cendres, nous pouvons affirmer que l’éruption a été colossale, proche d’une centaine de kilomètre cube de magma. À côté, l’éruption a qui détruit Pompéi était toute petite - même si elle fut catastrophique", conclut la volcanologue.

Désormais, le défi des chercheurs est de trouver à Omo 1 un âge maximum, idéalement le plus proche possible de 230.000. "L'idéal serait évidemment d'obtenir la fourchette la plus réduite possible", confie Céline Vidal. Pour cela, il faudra cette trouver une correspondance entre une éruption précise survenue dans la région, à l'instar de celle de Shala, et une couche de cendres placée sous les restes, et non plus au-dessus d’eux. "Plus nous identifierons d'éruption dans le cadre de nos recherches, plus nous trouverons de candidats potentiels."

Source : Sciences et Avenir du 12/01/2022

Comment l'évolution a façonné notre cerveau

Oui, le cerveau de ce beau parleur d'Homo sapiens est bien unique ! Mais comment a-t-il pu développer ses capacités symboliques et sa motricité hors pair ? La comparaison avec d'autres primates permet aux généticiens de commencer à le comprendre.

Langage, pensée symbolique, création artistique et technique… Des aptitudes inouïes, que seule notre espèce a développées à ce point. Mais comment expliquer leur apparition ? Quels changements génétiques ont pu les induire ? Autant d’énigmes que l’on commence à résoudre en comparant le génome et le développement embryonnaire du cerveau de notre espèce avec ceux d’autres, plus ou moins proches. Les capacités hors normes d’Homo sapiens s’expliquent déjà par la taille exceptionnelle de son cerveau par rapport à celle de son corps. Sous cet angle, il bat même l’éléphant ou le cachalot. Dans la lignée des primates qui mène à H. sapiens, le développement du cerveau connaît une progression fulgurante. Et il s’avère trois fois plus gros chez l’être humain moderne que chez ses plus proches parents actuels, le chimpanzé et le gorille ! Grâce à cette augmentation de taille, mais aussi au plissement de plus en plus marqué du cortex, sa mince couche externe où se concentrent les neurones, la capacité nerveuse du cerveau s'est spectaculairement accrue.

Une particularité dès la dixième semaine de grossesse

Mais à quels mécanismes le cerveau humain doit-il ce développement impressionnant ? À une mosaïque de changements génétiques intervenus soit dans les gènes codant pour les protéines, soit dans les régions de l'ADN qui les séparent, au niveau de courtes séquences dites HAR (pour Human Accelerated Regions) qui régulent finement leur expression. "Pour répertorier ces séquences modifiées, la démarche a consisté à repérer, parmi toutes celles qui modulent l'expression des gènes, celles qui n'ont pas changé chez les autres primates alors qu'elles ont varié dans le génome humain", précise Nicolas Narboux-Nême, du Muséum national d'histoire naturelle à Paris.

Les effets de ces bouleversements génétiques se font sentir dès la dixième semaine de grossesse. Car divers processus amplifient alors la prolifération des cellules à l'origine du cortex cérébral. Pour bien comprendre, il faut en effet se souvenir que l'embryon commence par former une première ébauche de cortex à l'extrémité antérieure du tube neural. Puis apparaissent des cellules, dites précurseurs, qui à leur tour vont engendrer les différents types de neurones qui formeront les six couches cellulaires du cortex. Or la comparaison du génome de l'être humain avec celui du chimpanzé montre que des gènes impliqués dans la formation des neurones précurseurs ont été dupliqués au cours de l'évolution menant à Sapiens. C'est le cas par exemple de ARHGAP11B et NOTCH2NL, qui codent pour deux protéines capables d'activer la prolifération de ces cellules, et n'existent chez le chimpanzé qu'en un seul exemplaire. Introduites chez la souris, ces protéines induisent un changement substantiel du cortex cérébral : une forte augmentation du nombre de neurones et, même, une amorce de plissement.

Source : Sciences et Avenir du 10/01/2022

Génome

Le génome, ou rarement génôme, est l'ensemble du matériel génétique d'une espèce codé dans son acide désoxyribonucléique (ADN), à l'exception de certains virus dont le génome est constitué d'acide ribonucléique (ARN). Il contient en particulier tous les gènes codant des protéines ou correspondant à des ARN structurés. Il se décompose donc en séquences codantes (transcrites en ARN messagers et traduites en protéines) et non codantes (non transcrites, ou transcrites en ARN, mais non traduites).

Le génome est constitué de un ou plusieurs chromosomes dont le nombre total dépend de l'espèce considérée, chaque chromosome étant constitué d'une unique molécule d'ADN, linéaire chez les eucaryotes et le plus souvent circulaire chez les procaryotes. Chaque chromosome peut être présent en un ou plusieurs exemplaires, le plus souvent deux chez les espèces sexuées, l'un d'origine maternelle et l'autre d'origine paternelle (organisme diploïde).

La science qui étudie le génome est la génomique.

Il ne faut pas confondre le génome et le caryotype, qui est l'analyse ou la description macroscopique de l'arrangement des chromosomes.

Source : Wikipedia