Un ADN de 45.000 ans nous en dit plus sur l’idylle entre Néandertal et l’Homme moderne

Sur les berges d’une rivière sibérienne, un fémur humain vieux de 45.000 ans. Les scientifiques l’ont fait parler. Et il a beaucoup à nous apprendre sur l’hybridation entre Hommes modernes et Néandertaliens, ainsi que sur le peuplement de l’Eurasie.

La rivière Irtych et le village d'Ust'-Ishim, vus aujourd'hui. © Vyacheslav Andreev

La rivière Irtych et le village d’Ust’-Ishim, vus aujourd’hui. © Vyacheslav Andreev

Nikolai Peristov n’est pas un chercheur d’os, mais plutôt un chasseur d’ivoire. Cet artiste russe travaille sur les défenses des mammouths fossilisés en Sibérie. En 2008, lors de sa quête de matière première sur les bords de la rivière Irtych, pas très loin de la grande ville d’Omsk, en Russie, il déterre par hasard un os qui lui semble humain. L’analyse par un médecin légiste confirme son intuition : ce fémur gauche appartenait à un Homme moderne. Par chance, l’os regorge encore de collagène, rendant alors possible une datation au radiocarbone. Bilan : 45.000 ans (± 2.000 ans). Des Homo sapiens batifolaient alors à des latitudes si élevées (57° Nord) à une époque aussi reculée ?

Un échantillon voyage pour atterrir en Allemagne, à l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive de Leipzig, afin d’analyser son ADN. De leur côté les paléontologues de l’institut entreprennent l’étude morphologique du fémur. Grâce à ses conditions particulières de conservation, l’ADN qu’il contient a traversé les millénaires sans trop se détériorer. Une chance inouïe, qui fait de lui l’Homme moderne le plus ancien dont on dispose du génome. Alors, les généticiens l’ont séquencé afin de voir quels secrets il pouvait nous livrer. Et ils n’ont pas été déçus.

2 % d’ADN Néandertalien

D’abord, cet homme d’Ust’-Ishim, comme il a été baptisé, n’est ni un Asiatique, ni un Européen. Ses descendants, s’il en a eu, ont sans doute fini par disparaître sans laisser de traces dans les êtres humains d’aujourd’hui. En revanche, il y a de fortes raisons de penser que son groupe originel, au Proche-Orient, est celui qui a donné naissance à toute l’humanité non-africaine. Pour deux raisons. D’une part parce que son ADN semble aussi proche de celui des Européens de l’ouest actuels que de celui des Asiatiques d’Extrême-Orient. Ensuite, parce qu’il porte les traces d’une hybridation avec l’Homme de Néandertal.

Svante Pääbo (à gauche), le célèbre généticien de l'Institut Max Planck discute avec Nikolaï Peristov du fémur de l'homme d'Ust'-Ishim. © MPI for Evolutionary Anthropology / Bence Viola

Svante Pääbo (à gauche), le célèbre généticien de l’Institut Max Planck discute avec Nikolaï Peristov du fémur de l’homme d’Ust’-Ishim. © MPI for Evolutionary Anthropology / Bence Viola

Petit retour en arrière. En 2010, les scientifiques de Leipzig annonçaient dans Science la publication du génome néandertalien, et ajoutaient dans le même temps qu’à l’exception des populations d’Afrique subsaharienne, l’humanité contenait dans sa double hélice 1 à 4 % d’ADN issu de Néandertal. Depuis ce chiffre a été précisé : autour de 2 %. Autrement dit, à un moment où un autre, les deux groupes humains se sont croisés et ont laissé une descendance commune et féconde, dont les gènes se sont répandus dans le temps et l’espace. Mais quand nos ancêtres modernes ont-ils fauté ? Jusqu’alors, les estimations n’étaient pas très précises. Une étude de 2012 dans Plos Genetics évaluait que ce mélange s’était produit il y a entre 37.000 et 86.000 ans, ce qui laisse une marge de doute importante.

Heureusement, l’ADN de l’homme d’Ust’-Ishim s’est montré dissert. Car lui aussi ne contient que 2 % de gènes néandertaliens. Autant que les Asiatiques, Américains, Européens ou Océaniens d’aujourd’hui. « Certains de mes collègues pensaient qu’à une époque lointaine, les premiers groupes d’Eurasiens modernes aient pu posséder jusqu’à 20 ou 30 % d’ADN Néandertalien, qui aurait pu se diluer progressivement dans le temps » explique Jean-Jacques Hublin, directeur du Département d’Évolution Humaine de Leipzig et co-auteur de tout ce travail, publié récemment dans Nature. Ce détail, on le verra plus tard, n’est pas sans importance. Mais d’abord, exploitons un peu les données de cet ADN. Car s’il est Néandertalien à hauteur de 2 %, il se distingue du nôtre par la longueur des fragments éparpillés dans le génome. Avec le temps, ces segments se morcellent du fait des mécanismes de recombinaison génétique. Ceux de l’Homme d’Ust’-Ishim sont, en moyenne, trois fois plus longs que les nôtres. Les scientifiques se servent de ces données pour remonter dans le temps et dater la période de l’hybridation. Entre 240 et 400 générations se sont écoulées, soit entre 7.000 et 13.000 ans avant lui. Ainsi, des reproductions entre Néandertal et l’Homme moderne ont eu lien il y a entre 50.000 et 60.000 ans. La fourchette se rétrécit donc fortement.

Une première colonisation incomplète, une deuxième vague réussie

Cette trouvaille remet à plat toute l’histoire de la colonisation de l’Eurasie par les Hommes modernes. Par exemple, des traces archéologiques signalent une présence humaine en Inde il y a environ 70.000 ans. Si on ignore qui étaient ces Hommes, on suppose désormais qu’ils ne comptent pas parmi les ancêtres des gens d’aujourd’hui. « Le peuplement du monde depuis l’Afrique aurait commencé quelque part aux alentours de 55.000 ans avant notre ère, pense Jean-Jacques Hublin. Mais dès avant cette époque, il ne paraît pas improbable de penser que les Hommes modernes ont atteint la péninsule arabique et vivent dans plusieurs régions du Proche-Orient. » Parmi ces petits groupes d’humains, certains d’entre eux croiseront quelques Néandertaliens et se reproduiront avec. « Si on considère environ 5.000 individus pionniers qui ont une descendance aujourd’hui, une hybridation avec uniquement 100 Néandertaliens suffit à expliquer la persistance des 2 % des D’ADN de nos cousins dans nos chromosomes. » Leurs descendants, hybrides, se sont rapidement mêlés aux populations modernes en expansion. Cette population remonte alors vers le Nord jusqu’en Sibérie, ou bien à l’est vers l’Asie Centrale, ou encore vers l’Ouest, jusqu’en Europe orientale. C’est à l’un de ces groupes, aujourd’hui disparu, que devait appartenir l’Homme d’Ust’-Ishim, d’après les auteurs.

Cette carte situe les découvertes d'Hommes du PLéistocène. En orange figurent les Néandertaliens, en orange et bleu, l'Homme de Denisova, tandis que les Hommes modernes sont en vert. © MPI for Evolutionary Anthropology / Bence Viola

Cette carte situe les découvertes d’Hommes du Pléistocène. En orange figurent les Néandertaliens, en orange et bleu, l’Homme de Denisova, tandis que les Hommes modernes sont en vert. © MPI for Evolutionary Anthropology / Bence Viola

Ces peuples auraient par la suite été supplantés par de nouveaux arrivants, partis plus tardivement depuis le Moyen-Orient. « En Europe par exemple, on retrouve aux alentours de 42.000 ans les premières traces d’une nouvelle industrie dite Protoaurignacienne, qui semble découler directement d’une culture pré-existante en Israël, au Liban, en Syrie » poursuit le chercheur. Cette nouvelle vague de peuplement se serait cette fois imposée dans l’ouest du Vieux continent et ces Hommes modernes auraient alors progressé jusque dans les îles Britanniques et la péninsule ibérique pour s’y installer durablement et finalement remplacer toutes les populations Néandertaliennes. Il reste à déterminer s’ils constituent bien les ancêtres des Européens actuels. De nombreuses données indiquent des mélanges plus récents avec des peuples venus du Moyen-Orient, apportant avec eux le secret de l’agriculture, avant une nouvelle rencontre, plus récente encore, avec des populations mal connues venues de Sibérie (Lazaridis et al., Nature).

Restent encore beaucoup de zones d’ombre et les différents scénarios proposés pourraient encore être amenés à évoluer au fur et à mesure des découvertes successives. Et celles-ci pourraient bien se multiplier dans les mois et les années à venir selon Jean-Jacques Hublin. « Désormais, les progrès du séquençage génétique des fossiles amènent les chercheurs à tenter l’analyse ADN de chaque petite phalange retrouvée. Même si l’on ne parvient pas à obtenir des séquençages complets comme ce fut le cas pour l’homme d’Ust’-Ishim, des simples fragments pourraient déjà nous être très utiles et apporter des informations décisives. » Ajoutez à cela la probable ruée vers l’os des chercheurs russes, qui prennent peu à peu conscience des probables trésors archéologiques et préhistoriques dont ils doivent disposer sur leur territoire, et il y a fort à parier que l’histoire du peuplement de l’Eurasie, de l’Amérique et de l’Océanie continuera de se préciser.

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