Néolithique : après le pain le fromage

 

Il y a quelques jours, le 23 août, j’avais laissé sur ce blog un billet relatif aux premiers pains jamais cuits par l’homme, les habitants natufiens du nord-est de la Jordanie actuelle il y a 14000 ans avant l’ère présente. Cette activité, à l’évidence, était un signe d’une sédentarisation progressive des peuplades de chasseurs-cueilleurs, le site de Shubayqa ayant probablement été occupé durant de nombreuses années. Puis la sédentarisation qui est datée aux alentours de 10000 ans avant l’ère présente a favorisé l’apparition de l’élevage bovin et les migrations vers l’Europe occidentale, ce à quoi on assiste aujourd’hui pour d’autres raisons, ont également introduit l’élevage dans cette Europe verdoyante et favorable au maintien d’un élevage qui présentait une alternative sécurisante pour l’alimentation. Ces migrants savaient faire du pain mais il avaient également appris à faire du fromage.

Ce sont des restes de poteries curieusement percées de petits trous ménagés avec des brins de paille avant leur cuisson dont on finit par trouver leur utilité car ils avaient intrigué les archéologues pendant de nombreuses années. Il s’agissait de faisselles, tout simplement ! Peut-être que nos ancêtres avaient aussi découvert que quelques plantes permettaient de coaguler le lait comme par exemple le jus des feuilles d’artichaut bien avant la découverte de la présure qui ne fut découverte qu’à la fin du XIXe siècle. Mais le lait finit par coaguler également par l’action de bactéries ou de champignons microscopiques. Il faut cependant noter que l’utilisation du jus d’artichaut ou encore de feuilles de figuier est toujours d’actualité chez les peuples montagnards du Maroc pour fabriquer du fromage. Pour information destinée aux détracteurs des organismes génétiquement modifiés, l’industrie agro-alimentaire moderne utilise largement de la chymosine produite par une souche d’Aspergillus niger surexprimant cet enzyme qui se trouve originellement dans l’estomac des veaux allaités sous la mère.

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Des fragments de ces faisselles préhistoriques ont été retrouvés en Pologne et datées de 7500 ans avant l’ère présente. Comme l’indique l’illustration ci-dessus il a donc fallu plus de 3000 ans pour que la pratique de l’élevage se répande dans le nord de l’Europe depuis le Levant à la faveur des migrations. Ces recherches archéologiques relatives à l’élevage ont été corroborées par des études génétiques des populations car qui dit élevage et donc production de lait sous-entend qu’une partie du lait était aussi directement utilisée pour l’alimentation avant toute fermentation. Quoi de meilleur que du lait bourru directement sorti du pis d’une vache ? Cela fait partie de l’un de mes souvenirs de petite enfance …

Or pour digérer le lait confortablement il faut que notre intestin grêle soit capable de sécréter l’enzyme, la lactase, qui scinde le lactose en ses deux constituants, le glucose et le galactose. Il s’agit d’un enzyme dit inductible qui n’est synthétisé qu’en présence du lactose du lait. La propriété d’induction de la synthèse de cet enzyme disparaît le plus souvent irréversiblement après le sevrage de l’enfant. Les études archéologiques ont montré que de nombreuses poteries datant du néolithique, dont ces faisselles mentionnées plus haut, contenaient des traces d’acides gras typiques du lait. Les populations qui prospérèrent en Europe du Nord le purent qu’à la faveur de l’apparition d’une mutation du promoteur, il s’agit d’un fragment d’ADN, du gène codant pour la lactase 13910 bases avant le gène de ce dernier enzyme, mutation appelée -13910*T. Il a suffi de la présence de cette mutation sur un seul allèle du gène de la lactase pour que les peuples puissent se nourrir de lait sans l’inconfort provoqué par l’absence de lactase. Cette seule mutation a également favorisé le peuplement des régions du nord de l’Europe, en particulier de la Scandinavie, car le lait contient de la vitamine D qui ne peut être synthétisée par l’organisme à partir d’ergostérol qu’en présence de suffisamment de rayons solaires.

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La carte ci-dessus est intéressante sur plusieurs points. Outre la Scandinavie et le nord de l’Europe on retrouve la plus forte fréquence de l’allèle de la lactase muté dans le nord-ouest de l’Afrique correspond à l’élevage traditionnel des chèvres, dans la péninsule arabique correspond à l’élevage des dromadaires dont le lait était et est toujours utilisé directement par les Bédouins et enfin dans la partie pakistanaise du sous-continent indien pratiquant l’élevage bovin traditionnellement. C’est dans les îles britanniques et en Scandinavie que l’on retrouve aujourd’hui la plus grande proportion de porteurs de la mutation -13910*T, des pays où la consommation de lait non fermenté et de fromages à pâte cuite contenant toujours du lactose sont les plus répandus. Dans des pays comme la Turquie cet allèle a presque disparu car les désagréments de la digestion du lait en l’absence de lactase ont été contournés avec l’usage du lait fermenté à l’aide de bactéries comme les yaourts ou le kéfir, bactéries qui réduisent pratiquement à néant la teneur en lactose dans le produit final. Que mes lecteurs se rassurent je suis encore en bonne santé bien que je boive chaque jour un litre de lait de vache entier.

Sources et illustrations : Nature et Human Heredity, doi : 10.1159/000360136

Quatre mille ans avant l’apparition de l’agriculture nos ancêtres savaient déjà faire du pain.

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C’est une étude minutieuse du site natufien de Shubayqa au nord-ouest de la Jordanie qui a permis à des archéologues de l’Université de Cambridge de découvrir à leur grande surprise que les chasseurs-cueilleurs occupant cette région savaient faire du pain. Cette pratique culinaire exceptionnelle, alors que le pain est aujourd’hui universellement consommé dans le monde, demandait un gros investissement. Il fallait collecter les graminées dont l’engrain, ancêtre du blé moderne, Triticum boeoticum, ou encore l’ancêtre du seigle (Secale montanum) qui poussent encore naturellement au Moyen-Orient puis récupérer les grains, les broyer, mélanger la farine grossière avec de l’eau et faire cuire la pâte sur un feu ouvert ce qui devait faire appel à un savoir-faire sophistiqué. Sur le site de Shubayqa ont en effet été retrouvées des pierres usées qui devaient servir de meules pour broyer les grains et des emplacements servant de foyer (illustration).

Mais comment ces scientifiques ont acquis la certitude que ces chasseurs-cueilleurs vivant là 14000 ans avant l’ère présente constitue tout l’intérêt de ce travail. De minuscules particules de pain d’environ 5 mm de diamètre ont été retrouvées sur le site et elles ont d’abord été datées par datation au carbone-14 avec une marge d’erreur de +/- 2000 ans puis elles ont été étudiées par microscopie électronique à balayage pour en déterminer la structure physique. L’illustration ci-dessous est une comparaison entre un des échantillons récupérés sur le site avec la structure de la farine de seigle sauvage moderne, à gauche l’échantillon n°1 recueilli sur le site, à droite le seigle sauvage.

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Outre l’engrain et le seigle sauvages, la présence d’avoine sauvage a pu être identifiée. Mais quelques-uns de ces échantillons contenaient aussi des racines de scirpe (Bolboschoenus glaucus) une plante très commune poussant dans les lieux humides. Il n’a donc pas fallu à l’homme du paléolithique d’attendre l’apparition de l’agriculture et la sédentarisation pour fabriquer du pain qui pouvait être facilement conservé et transporté par les chasseurs-cueilleurs nomades, une véritable prouesse technique.

Il reste une question à laquelle cette découverte de la « boulange » préhistorique n’apporte pas de réponse. Quand les Natoufiens réussirent à faire du pain avec ces graminées sauvages il est possible que ce fut le début de la sédentarisation et par conséquent l’apparition de l’agriculture avec la culture organisée de ces graminées afin de fabriquer encore plus de pain. Et cette hypothèse est considérable car l’agriculture dans le « Croissant fertile » vit ensuite l’émergence de l’écriture et de ce que l’on appelle aujourd’hui la civilisation.

Source : http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1801071115 et lire aussi au sujet des Natufiens : https://en.wikipedia.org/wiki/Natufian_culture

L’Homme de Crô-Magnon souffrait-il de neurofibromatose de type 1 ?

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L’Homme de Crô-Magnon, en réalité un homme moderne, fut découvert dans un abri sous roche au lieu dit Crô-Magnon au bord de la Vézère sur la commune des Eyzies en 1868. Le crâne de Crô-Magnon 1 a été daté précisément de 27680 années avant l’ère présente et est celui d’un homme adulte faisant partie de la civilisation du néolithique supérieur dite de l’Aurignacien contemporaine des artistes qui décorèrent la grotte de Lascaux située près des Eyzies. Sur ce site quatre autres squelettes ont été retrouvés, deux autres hommes, une femme et un enfant. Les vertèbres cervicales de l’un des hommes sont soudées car il devait souffrir d’une pathologie encore non identifiée et le crâne de la femme présentait l’évidence d’une fracture frontale qui s’était partiellement réduite elle-même. Outre le fait que ces individus ont été enterrés avec divers objets décoratifs, la présence de ces pathologies indique qu’ils faisaient partie d’une communauté qui prenait soin de ses congénères malades ou souffrant d’une maladie chronique et qu’elle respectait les morts en les enterrant correctement.

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Le crâne de Crô-Magnon 1 a été réexaminé par l’équipe du Docteur Philippe Charlier de la section d’anthropologie médicale de l’Université de Versailles en France. L’aspect d’une dépression frontale ostéolytique a en effet attiré l’attention des pathologistes. Ils ont procédé à un examen radiologique détaillé du crâne et ils ont découvert des occlusions au niveau de l’oreille interne pouvant être caractéristiques de tumeurs osseuses bénignes permettant d’expliquer l’ostéolyse frontale provoquée par le fait que cet homme souffrait probablement de neurofibromatose de type 1.

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À la vue de ces analyses la face de l’homme a été reconstruite en présentant les tumeurs bénignes caractéristiques de cette maladie génétique. L’homme devait également souffrir de surdité et présenter les divers symptômes de la neurofibromatose de type 1, une maladie pas si rare puisqu’elle affecte, en Grande-Bretagne seulement, environ 15000 personnes.

Source et illustrations : The Lancet, vol. 391, 31 mars 2018, p. 1259 aimablement communiqué par le Docteur Charlier qui est vivement remercié ici.

L’art « pariétal » en pleine ébullition

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Les peintures retrouvées dans les grottes occupées par nos lointains ancêtres entrent dans la catégorie de l’art pariétal. L’un des exemples les plus connus au monde est la grotte de Lascaux et les peintures de cette grotte découverte en 1940 ont été précisément datées. Elles ont été exécutées 17000 ans avant l’ère présente. De ce fait elles ont été attribuées à l’homme moderne et les spécialistes en la matière ont considéré que seul l’homme moderne avait été capable dans le passé de réaliser de telles oeuvres d’art. L’homme de Néandertal, qui rencontra les hommes modernes et fait ami-ami avec eux était considéré comme trop peu développé pour peindre quoi que ce soit sur les parois d’une grotte puisqu’on sait qu’il maîtrisait le feu, car il faut du feu pour s’éclairer dans une grotte. Le débat fut donc clos … Jusqu’à la datation précise des peintures rupestes de la grotte de Maltravieso qui se trouve aujourd’hui dans la ville de Caceres dans province d’Extramadur en Espagne. Il s’agit d’empreintes de main en négatif (illustration ci-dessus) comme il y en a également à Lascaux.

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Ces empreintes ont été datées précisément après avoir prélevé de minuscules fragments de calcite par la technique isotopique uranium/thorium. Ces empreintes ainsi que d’autres motifs picturaux présents dans cette grotte datent de 66700 ans c’est-à-dire 25000 ans avant les peintures les plus anciennes de l’homme moderne découvertes dans la Grotte Chauvet en Ardèche qui sont antérieures à celles de Lascaux.

Le débat relatif à l’antériorité des oeuvres d’art pariétal est donc de nouveau ouvert, de même que les causes de la mystérieuse disparition des Néandertaliens il y a environ 40000 ans. Si certains scientifiques considèrent toujours que ces peintures auraient pu tout aussi bien être l’oeuvre de l’homme moderne il faut cependant remettre les choses à leur place.

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La plus ancienne oeuvre d’art a été retrouvée dans la grotte de Blombos en Afrique du Sud. Il s’agit d’un fragment d’ocre décoré de motifs en zig-zag datant de plus de 100000 ans réalisée par « l’homme moderne » qui n’avait pas quitté l’Afrique. Mais l’oeuvre d’art la plus ancienne a été retrouvée en Indonésie. Il s’agit de coquillages ornés également de motifs en zig-zag datés de plus de 500000 ans. L’artiste était un ancêtre cousin encore plus lointain appelé Homo erectus puisqu’il était bipède.

L’homme « moderne » a donc perdu le privilège de la créativité artistique qu’on lui attribuait et à lui seul. Illustrations en lumière ultraviolette et fluorescence et en lumière naturelle (lampe au xénon).

Illustrations : The Guardian et Le Temps (Genève), source : Science, doi : 10.1126/science.aao5646

L’homme de Neandertal et l’homme moderne : une longue histoire de sexe !

 

Il y a seulement quelques semaines, le 12 octobre 2017, il était question sur ce blog, encore une fois, des Néandertaliens et ce billet mentionnait le fait troublant relatif à l’absence de toute trace d’ADN mitochondrial d’origine néandertalienne chez l’homme moderne alors qu’il est maintenant acquis que nos ancêtres venus d’Afrique il y a une centaine de milliers d’années ont eu des relations sexuelles avec les Néandertaliens qu’ils rencontrèrent jusqu’à ce que ces derniers disparaissent il y a environ 40000 ans. L’hypothèse était alors que la descendance femelle du résultat de ces croisements était stérile puisque l’ADN mitochondrial est exclusivement transmis à la descendance par la mère.

Tout a été remis en question récemment à la suite de travaux réalisés en Allemagne à l’Université d’Ulm sous la direction du Docteur Johannes Krause et il est apparu que le mélange homme moderne-homme primitif de Neandertal a eu lieu beaucoup plus tôt. Cette découverte a été rendue possible avec les moyens sophistiqués d’investigation et un affinement des techniques de prélèvement de l’ADN aussi bien nucléaire que mitochondrial pour leur séquençage ainsi que d’autres restes comme le collagène dans les fragments d’os à des fins de datation.

Le travail a été réalisé sur un fragment de fémur retrouvé dans la grotte de Hohlenstein-Stadel dans le Jura souabe dans le sud-ouest de l’Allemagne (illustration). Apparemment les restes de cet homme, répondant au nom de code HST, avaient été dévorés par une bête sauvage et l’os (illustration Nature Com, voir le doi) découvert en 1937 a pu être précisément situé dans le temps à moins 124000 ans. Cette datation a été basée sur les teneurs en carbone-13 et azote-15 du collagène de l’os par comparaison avec des fossiles d’animaux, une sorte de calendrier très précisément corrélé aux « horizons » des sédiments marins.

La surprise a été le séquençage de l’ADN mitochondrial provenant de cet os d’un sujet mâle, sexe déterminé par la présence du chromosome Y dans son ADN nucléaire. Cet ADN mitochondrial s’est révélé provenir de l’homme moderne. Il y a donc 124000 ans l’homme de Neandertal HST avait déjà perdu son ADN mitochondrial ancestral tout comme son homologue de l’Altaï datant lui de 130000 ans. Que s’est-il donc passé en des temps bien plus reculés qu’on ne le pensait jusqu’à ces travaux ?

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Compte tenu de l’horloge décrivant la fréquence des mutations chez l’homme et donc également des Néandertaliens l’équipe du Docteur Krause a conclu qu’il y a 270000 ans avec tout de même une fourchette d’incertitude, quelque part au Moyen-Orient, des hommes pré-modernes venus d’Afrique se sont mélangé avec des Néandertaliens et ces derniers ont hérité de leur ADN mitochondrial en totalité ! Les illustrations ci-dessous représentent donc le nouvel arbre « généalogique » de l’homme dans lequel figure en rouge la provenance africaine et en bleu la provenance européenne. La branche « Neandertal » européenne provenant d’Afrique a divergé de celle des Denisovans il y a 600000 ans et de l’homme moderne (du moins son ancêtre direct) il y a 720000 ans et l’homme de Neandertal s’est re-mélangé génétiquement il y a 270000 ans à la suite d’un épisode « out of Africa » bien antérieur à celui de l’Homo sapiens sapiens moderne qui, lui, a quitté l’Afrique il y a 100000 ans.

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Les proto-néandertaliens de la grotte de Sima de Los Huesos en Espagne possédaient un ADN mitochondrial très différent de celui de HST et divergèrent de ce dernier il y a 430000 ans. Il est utile de rappeler que l’homme archaïque a divergé du chimpanzé il y a environ un million et demi d’années pour resituer dans le temps cette longue histoire de l’évolution de l’homme qui ne manquait pas de saveur charnelle …

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Source et illustrations : Nature communications, doi : 10.1038/ncomms16046 article en accès libre pour les curieux. Grotte de Hohlenstein-Stadel : crédit Université de Ulm. Et aussi ainsi que bien d’autres billets sur ce blog :

https://jacqueshenry.wordpress.com/2017/10/12/comment-vivaient-nos-cousins-les-hommes-de-neandertal/

La « sécurité sociale » chez les derniers Néandertaliens

Par le fait du hasard des publications scientifiques, j’abreuverai encore mes lecteurs demain dimanche d’une autre histoire relatives aux hommes de Néandertal qui précise de façon inattendue leurs liens avec l’homme moderne.

Aujourd’hui le Kurdistan iraquien est un endroit dangereux, mais il y a 50000 ans, les chasseurs cueilleurs néandertaliens devaient aussi être sur le qui-vive. Il y avait des ours, des jaguars à dents longues, des lions et des hyènes sans oublier les serpents et les scorpions. Un pas de travers et ces hommes étaient transformés en viande morte. Tout ceci fait qu’il est surprenant qu’un homme de Néandertal appelé Shanidar 1 par les scientifiques ait pu survivre jusqu’à la cinquantaine, l’équivalent de 80 ans aujourd’hui. Il devait avoir profité d’une bonne couverture sociale style Pléistocène de la part de sa tribu.

Un article de PlosOne (voir le lien) très technique décrit en détail le squelette de cet homme découvert dans la grotte de Shanidar près d’Erbil en Irak. Le site qui contient les restes d’une dizaine de néandertaliens est connu depuis la fin des années 1950 mais un examen plus approfondi de Shanidar 1 a montré qu’il souffrait de handicaps sérieux. Des études antérieurs avaient indiqué que cet homme souffrait de multiples blessures, un coup au niveau de la face qui lui fit probablement perdre la vue d’un oeil, des fractures et une amputation de l’avant-bras droit ainsi que des blessures au niveau de la jambe droite. Une dégénérescence systémique du squelette avait également été constatée.

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L’étude récente a montré qu’il était probablement sourd. Indépendamment du fait qu’il avait perdu un avant-bras, un oeil et qu’il souffrait d’autres blessures, la surdité de cet homme en avait fait une proie facile pour les bêtes carnivores sauvages et il dépendait donc étroitement de l’attention constante des autres membres du groupe pour sa survie. Des excroissances osseuses (exostoses) avaient en effet obstrué ses conduits auditifs et le fait d’être sourd ne permettait plus à cet homme de localiser correctement les bruits extérieurs à la grotte et donc l’exposait aux dangers des prédateurs. Pour avoir atteint un tel âge avancé cet homme devait donc être entouré de quelques membres de sa famille ou de son groupe et pour avoir bénéficié d’une telle attention peut-être était-il un « ancien » très respecté, un chaman ou un guerrier illustre … Toutes les suppositions sont possibles.

Source : https://doi.org:10.1371/journal.pone.0186684.g001 . Illustrations : exostoses du conduit auditif externe et entrée de la grotte de Shanidar

D’où nous vient le virus de l’herpès génital ? Bonne question.

Dans sa fameuse chanson « Les Trompettes de la Renommée » (1962) Brassens, ne s’embarrassait pas de pudeur en décrivant avec l’humour qui le caractérisait les conséquences de ses amours avec une marquise : « Madame la Marquise m’a foutu des morpions« . Mais dans le même registre des affections génitales d’où vient le virus de l’herpès génital (HSV2) dont près de 90 % des êtres humains sont porteurs ? Pour répondre à cette question exceptionnellement importante et qui aurait réjoui Brassens une équipe de paléo-archéologues de l’Université de Cambridge en Grande-Bretagne dirigée par le Professeur Charlotte Houldcroft a remonté le temps depuis l’ancêtre commun de l’homme et du chimpanzé (et du bonobo) jusqu’à l’Homo erectus, notre ancêtre direct. La filiation du virus qui accompagna tous les hominidés durant cette longue évolution qui dura plus de 3 millions d’années a pu être établie avec une certaine certitude en se basant sur la vitesse de propagation du virus dans la forêt tropicale entre singes d’aujourd’hui et mesurée en mètres par an. Cette vitesse a été corrélée à l’apparition naturelle de mutations spontanées sur une seule base de l’ADN (SNPs) qui est maintenant largement utilisée pour établir la filiation entre groupes humains.

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Les séquences d’ADN du virus présent dans les populations actuelles tant en Afrique que sur les 4 autres continents ont été utilisées pour confirmer que l’Homo sapiens sapiens avait bien émigré depuis l’Afrique il y a environ 100000 ans avec son virus de l’herpès ! Toutes les possibilités de transmission ont été passées en revue à l’aide de techniques statistiques prenant en considération les probabilités de transmission au cours de l’évolution des hominidés. Selon l’étude publiée dans la revue Virus Evolution (lien en fin de billet) la probabilité la plus sérieuse de transmission mise en évidence est que le virus aurait été véhiculé par l’Homo boisei dont le fossile – un paranthrope mais pas vraiment un être humain (illustration) – retrouvé dans la Gorge de l’Olduvai a indiqué qu’il vivait dans cet endroit limitrophe de la forêt tropicale entre 2,4 et 1,4 millions d’années. Or comme le virus humain – HSV2 – est plus proche du virus affectant la région buccale du chimpanzé, ChHV1, que de son homologue humain provoquant l’herpès buccal (HSV1), il est intéressant de noter que cette transmission au cours de l’évolution entre les singes, ou plutôt leurs ancêtres et l’homme moderne est passé par cet humanoïde Homo boisei. Cependant l’étude n’exclue pas que le virus ait pu être également transmis à ce paranthrope par un autre proto-humain, l’Homo abilis. Dans le doute il est donc permis de dire que c’est l’Homo boisei qui nous a « foutu » l’herpès génital …

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Source, doi : 10.1093/ve/vex026