Life

On a tous en nous quelque chose de Néandertal

Slate.com, mis à jour le 07.11.2012 à 14 h 36

Comment la génétique prouve que nos ancêtres ont fricoté avec des espèces aujourd’hui disparues.

Un homme et une femme de Néandertal, musée de Néandertal de Düsseldorf, via Wikimedia Commons

Un homme et une femme de Néandertal, musée de Néandertal de Düsseldorf, via Wikimedia Commons

Après avoir passé des années à écrire sur l’évolution de l’espèce humaine, j’ai récemment décidé d’en savoir plus sur mes propres ancêtres. J’ai donc acheté un test ADN salivaire (299 dollars) auprès de 23andMe, société de biotechnologie basée à Mountain View, en Californie.

J’ai craché à plusieurs reprises dans un tube en plastique avant d’envoyer mon échantillon à l’entreprise, où des laborantins ont extrait de ma salive l’ADN des cellules de ma joue. Deux semaines plus tard, j’ai reçu un email intitulé «Vos résultats 23andMe sont prêts!»

Je me suis rapidement connectée, puis j’ai cliqué sur «Mes ancêtres». J’y ai trouvé à peu près tout ce à quoi je m’attendais: je suis européenne à 100%, même si je descends d’un groupe ancien qui vécut jadis dans un endroit qui n’existe plus (le Doggerland, aujourd’hui immergé dans la mer du Nord). Toutefois, à ma grande surprise, j’ai également appris qu’il y avait un homme de Néandertal dans mon arbre généalogique.

Un encadré sur la page «Mes ancêtres» stipulait en effet:

«Nous estimons que vous avez 2,9% d’ADN néandertalien, ce qui vous place au 89e percentile parmi les membres de 23andMe d’ascendance nord-européenne.»

J’ai immédiatement comparé mes résultats avec ceux de mon mari, qui m’a suggéré au passage de signaler désormais mes origines lorsque j’écris sur les hommes de Néandertal, en raison des conflits d’intérêts que cela pourrait provoquer (ok, chéri, je note). Ce n’était que pure jalousie de sa part, le pauvre n’ayant que 2,6% d’ADN néandertalien.

L'ADN éclaire notre passé

Ce qui m’a le plus étonnée, cependant, c’est de voir à quel point il est aujourd’hui facile de retrouver la part de Néandertal qu’il y a en nous. Cette analyse commandée par mail m’a rappelé à quel point les choses ont évolué récemment dans la façon dont nous considérons les origines de notre propre espèce, Homo sapiens, et nos relations avec les hommes de Néandertal et autres espèces humaines archaïques dont nous ignorions même l’existence il y a quelque temps.

Ces cinq dernières années, des innovations majeures dans la manière dont les scientifiques extraient et analysent l’ADN ancien ont permis aux chercheurs de regarder le passé d’un tout autre œil.

L’ADN sert aujourd’hui à retracer l’évolution des hommes modernes et des espèces plus archaïques. S’il y a bien une chose qui est claire aujourd’hui, c’est que nos ancêtres n’ont que très rarement –si ce n’est jamais– été seuls sur terre. Les nouveaux fossiles découverts et les récentes études génétiques prouvent que nos ancêtres directs ont partagé la planète avec au moins une autre sorte d’homininés entre le moment où notre espèce s’est séparée du taxon des chimpanzés et bonobos (il y a 6 millions d’années environ) et celui où un homme de la taille d’un hobbit baptisé Homo floresiensis s’est éteint sur l’île de Florès, en Indonésie (il y a près de 17.000 ans). Et il est clair qu’ils se connaissaient car nous portons encore aujourd’hui certaines traces de ces autres espèces dans notre ADN.

La révélation la plus époustouflante concerne la manière dont nous considérons notre relation avec nos cousins proches, les hommes de Néandertal. Depuis la découverte en 1856 du crâne d’un être humain archaïque dans une grotte de la vallée de Neander, en Allemagne, les chercheurs n’ont eu de cesse de vouloir comprendre de quelle manière les hommes de Néandertal pouvaient être liés à nous.

La théorie «out of Africa»

Durant la majeure du XXe siècle, la plupart des scientifiques ont pensé que Néandertal était notre ancêtre direct, juste un cran en-dessous sur la grande échelle de l’évolution, qui conduit des primates aux hommes modernes.

Toutefois, en redatant des sites fossiles clés dans les grottes de Qafzeh et de Skhul, en Israël, des chercheurs ont découvert dans les années 1980 et 1990 que les fossiles des premiers Homo sapiens étaient vieux de 80.000 à 120.000 ans, soit plus anciens que les fossiles de Neandertal (vieux de 40.000 à 60.000 ans) trouvés dans les mêmes grottes ou à proximité. Cela établissait clairement que Neandertal n’avait pas donné naissance à l’homme moderne et prouvait qu’il était sans doute un contemporain de nos ancêtres. Les fossiles nous ont également appris que l’homme moderne est né en Afrique il y a 200.000 ans environ et que les hommes de Neandertal ont commencé à vivre en Europe il y a entre 300.000 et 600.000 ans, pour s’éteindre il y a 30.000 ans environ.

Vers la fin des années 1990, la plupart des paléoanthropologues étaient partisans de l’hypothèse dite «Out of Africa» pour expliquer l’origine de l’homme moderne. Selon celle-ci, à un moment au cours de ces 100.000 dernières années, les Homo sapiens seraient partis d’Afrique pour conquérir le monde et auraient remplacé les hommes de Néandertal (ainsi que toute autre espèce humaine archaïque croisée en Asie et en Europe), sans doute en leur transmettant un virus mortel ou en les supplantant dans l’accès à la nourriture ou à d’autres ressources (il s’agissait d’espèces séparées, descendant toutes deux d’Homo erectus, le premier ancêtre humain à avoir quitté l’Afrique. Homo erectus aurait migré vers l’Asie il y a environ 1,8 million d’années).

Cette hypothèse était étayée par les fossiles et les outils en pierre découverts, ainsi que par les premières études du génome des mitochondries de la cellule (ADNmt), génome qui n’est transmis que par la mère et qui permet donc de reconstituer l’arbre généalogique maternel. L’analyse de l’ADNmt des hommes de Néandertal n’avait trouvé aucune trace de croisement entre eux et nous.

Quelques chercheurs privilégiaient toutefois une autre hypothèse, dite de «continuité multirégionale», selon laquelle les premiers hommes modernes, les hommes de Néandertal et d’autres peuples anciens appartenaient tous à une seule et même espèce humaine, qui évolua lentement au fil des croisements entre ces différentes populations pour donner peu à peu naissance à Homo sapiens.

De simples aventures?

Tout cela a changé en mai 2010, lorsque des chercheurs sont parvenus à extraire de trois femmes de Néandertal –qui avaient vécu dans une grotte en Croatie il y a entre 38.000 et 44.000 ans– suffisamment d’ADN nucléaire pour reconstituer le génome de Néandertal pour la première fois.

En le comparant avec de l’ADN d’hommes modernes d’Europe, d’Asie et d’Afrique, le paléontologue Svante Pääbo, de l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutionniste à Leipzig, en Allemagne, a découvert avec ses collègues que les Européens et les Asiatiques modernes (mais pas les Africains) doivent 1% à 4% de leurs gènes aux hommes de Neandertal. Il suggère que cet ADN proviendrait de quelques rencontres intimes ayant eu lieu entre nos ancêtres et les Néandertaliens, rencontres qui auraient sans doute eu lieu lorsque les hommes modernes ont quitté l’Afrique pour le Moyen-Orient, mais avant qu’ils ne se dispersent en Europe et dans le reste de l’Asie.

Ce ne fut, en tous cas, pas un «croisement» à grande échelle (et il ne s’agit pas non plus de continuité multirégionale classique). Soit nos ancêtres n’eurent que quelques aventures (par exemple lorsque les premières vagues d’hommes modernes arrivèrent sur les territoires des hommes de Néandertal), soit les deux groupes étaient déjà sur le point de devenir deux espèces séparées et donc en majeure partie incompatibles sur le plan biologique, incapables de donner naissance à une descendance fertile et pouvant survivre.

A peine sept mois plus tard, l’histoire s’est encore un peu plus compliquée avec l’arrivée d’un nouveau personnage, tout droit venu de Sibérie. Le groupe de Pääbo a, en effet, publié le génome nucléaire d’une nouvelle espèce humaine archaïque originaire de la grotte de Denisova, dans les monts Altaï, en Russie.

Les chercheurs sont parvenus à tirer de l’ADN incroyablement bien conservé dans un minuscule fragment de l’os d’un orteil ayant appartenu à une jeune fille qui aurait vécu dans la grotte il y a plus de 50.000 ans. Cet ADN montrait qu’elle ne faisait partie ni des Néandertaliens ni des hommes modernes (même si des os des deux espèces ont été trouvés dans la même grotte à des époques différentes). Elle appartenait à une nouvelle sous-espèce: les Denisoviens.

Bien que l’on n’ait découvert à ce jour que trois fossiles de Denisoviens (le morceau d’orteil et deux molaires découvertes dans la même grotte), on sait qu’ils ont laissé une empreinte importante sur la population qui vit aujourd’hui dans le Sud-Est asiatique.

Le génome de la jeune fille de Denisova

Lors des études qui ont suivi, les chercheurs ont identifié des personnes ayant hérité de 3% environ d’ADN denisovien et de 4% à 6% d’ADN néandertalien. Ces personnes appartiennent à un ensemble de populations que l’on rencontre dans les îles du Sud-Est asiatique, notamment les Mélanésiens de Papouasie-Nouvelle Guinée, les aborigènes australiens et les Négritos des Philippines. Les chercheurs sont actuellement en quête de nouveaux fossiles de Denisoviens en Asie. Cependant, leur position est pour l’instant plutôt insolite, puisqu’ils sont en possession d’un génome, mais pas de suffisamment de fossiles sur cette «nouvelle» espèce humaine.

Trouver quelle proportion de notre ADN nous vient des Denisoviens ou des hommes de Néandertal n’est qu’un début. A l’heure actuelle, des chercheurs tentent de tirer des génomes néandertaliens et denisoviens le plus d’informations possible pour établir clairement ce qui les sépare de nous.

En août dernier, Pääbo a annoncé à la revue Science que son équipe avait réussi à reséquencer 31 fois le génome de la fille de Denisova grâce à une nouvelle méthode permettant d’obtenir une image d’un génome ancien aussi précise que s’il s’agissait d’une personne vivante. Le génome de la jeune fille a déjà permis aux chercheurs d’en savoir plus sur elle, en révélant, par exemple, qu’elle avait les yeux, les cheveux et la peau foncés.

Cette recherche nous offre également de nouveaux moyens de nous connaître nous-mêmes. En comparant le génome de la fille de Denisova à ceux de personnes vivantes ainsi qu’aux Néandertaliens, les chercheurs sont en train d’établir un catalogue quasiment complet des quelques changements génétiques qui font que nous sommes aujourd’hui différents des Denisoviens et des hommes de Néandertal. «C’est la recette génétique qui permet de produire un être humain», affirme Pääbo, dont l’équipe s’est aussi attelée à la production d’une copie de haute qualité du génome de Néandertal.

Une image de nous-même

Nos trois groupes présentaient tant de caractéristiques communes que nos ancêtres sont parvenus à engendrer une descendance fertile. Cependant, les différences qui existent entre les génomes des Denisoviens, ceux des Néandertaliens et les nôtres révèlent aussi les caractéristiques génétiques qui nous séparent d’eux: ce qui a fait de nous ce que nous sommes.

«Je compare ça aux images de la Terre rapportées par Apollo 8. Le génome de l’homme de Néandertal nous donne une image de nous-mêmes. C’est comme regarder en nous depuis l’extérieur», affirme le paléoanthropologue John Hawks, de l’université du Wisconsin, dans son blog sur la paléoanthropologie, la génétique et l’évolution. «Il nous est aujourd’hui possible de voir, et d’apprendre, les changements génétiques essentiels qui ont fait de nous des humains, ce qui a rendu possible notre émergence en tant qu’espèce mondiale

Déjà, les chercheurs ont identifié des différences dans les gènes associés au système nerveux, notamment ceux impliqués dans la croissance des axones et des dendrites (les extrémités en forme de fils des neurones, qui transmettent les signaux et relient les différentes parties du cerveau). Ils ont ainsi remarqué des différences dans 34 gènes associés à des maladies chez les hommes modernes, comme l’autisme ou les troubles de la parole.

Cela ne signifie pas que les Denisoviens ou les hommes de Néandertal souffraient de ces problèmes, mais que des changements survenus sur ces gènes durant l’évolution de nos ancêtres ont entraîné des variations pouvant causer ces maladies.

La prochaine étape sera de trouver exactement quelles parties de nos génomes nous viennent des Néandertaliens et des Denisoviens. Avons-nous des gènes qui ont aidé nos ancêtres à s’adapter aux climats froids dans lesquels vivaient les hommes de Néandertal? (ou encore à résister aux maladies ou à digérer des aliments différents?) «Quelle peut-être l’utilité –s’il y en a une– de ces gènes de Denisoviens chez les Mélanésiens d’aujourd’hui?» interroge le paléoanthropologue Chris Stringer, du Musée d’Histoire naturelle de Londres. «Auraient-ils pu hériter de défenses utiles contre certaines des maladies endémiques au Sud-Est asiatique?»

Bientôt, nous serons capables de spécifier quelles parties de nos propres gènes nous proviennent des Néandertaliens et des Denisoviens. A 23andMe, certains des clients qui ont reçu les données sur leur ADN sont déjà en train de les entrer dans un moteur de recherche pour identifier les marqueurs hérités des hommes de Néandertal (puis ils en discutent sur le blog consacré). Mais, aussi amusant soit-il de se demander si ce sont plutôt nos cheveux roux ou notre arcade sourcilière très développée que nous tenons des hommes de Néandertal, la qualité des données génétiques que l’on possède sur ces derniers n’est pas encore assez bonne pour que les comparaisons soient fiables, comme le rappelle la généticienne Joanna Mountain, responsable de la recherche à 23andMe.

En revanche, le génome des Denisoviens est, lui, d’une haute qualité et il faudra sans doute peu de temps avant que des gens comme moi puissent scanner leurs propres informations génétiques à la recherche des marqueurs spécifiques des Denisoviens (Malheureusement, j’ai très peu de chances d’avoir leur ADN puisque mes ancêtres ne venaient ni de Mélanésie, ni d’une île du Sud-Est asiatique –du moins, pour ce que j’en sais). Mais, pour l’instant, j’attends des données de meilleure qualité sur le génome de Neandertal –ce qui ne devrait plus tarder, d’après Pääbo. En attendant, mieux vaut faire attention à ne pas traiter n’importe qui de Néandertalien. Tout le monde n’a pas la chance d’appartenir à une lignée si ancienne et prestigieuse.

Ann Gibbons

Ecrit pour Science. Elle est également l'auteure de The First Human: The Race to Discover Our Earliest Ancestors.

Traduit par Yann Champion

Slate.com
Slate.com (483 articles)
En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de cookies pour réaliser des statistiques de visites, vous proposer des publicités adaptées à vos centres d’intérêt et nous suivre sur les réseaux sociaux. > Paramétrer > J'accepte