Du côté de nos ancêtres ça se complique !

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Les fouilles du site d’Atapeurca au nord de l’Espagne, près de Burgos, n’en finissent pas de livrer les secrets de nos ancêtres hominidés et sur une échelle de temps difficile à appréhender. On a en effet retrouvé dans la Sima de los Huesos, littéralement « le trou aux os » des restes de proto-humains datés de plus de cinq cent mille ans, presque deux fois plus récents que les fameuses traces de pas d’humanoïdes retrouvées en Angleterre (voir le billet de ce blog du 9 avril 2014) ce qui signifie que des groupes isolés d’humanoïdes vivaient en Europe bien avant la dernière vague « Out of Africa » de l’homme moderne considérée comme remontant à environ 80000 ans. C’est pour cette raison que l’échelle de temps est difficile à imaginer car en près d’un million d’années il s’est passé beaucoup de choses, comme des périodes glaciaires ou des éruptions volcaniques cataclysmiques. Nos ancêtres ou plutôt nos cousins éloignés puisqu’il est maintenant prouvé qu’ils n’étaient pas nos ancêtres directs, que ce soient l’homme de Neandertal ou l’homme d’Heidelberg, ont disparu et ce qui est assez surprenant compte tenu des résultats des fouilles d’Atacuerpa et de la découverte des ossements les moins anciens en Croatie, c’est la disparition relativement récente de l’homme de Neandertal il y a seulement environ 30000 ans alors qu’il avait occupé toute l’Europe et une grande partie de l’Asie pendant près d’un demi million d’années après avoir succédé à l’homme d’Heidelberg. L’arrivée de l’homme moderne a probablement précipité la disparition de l’homme de Neandertal mais sans aucune explication convaincante pour diverses raisons. S’il y a eu effectivement des croisements entre l’homme moderne et ces hominidés qui se sont rencontré fortuitement puisqu’ils vivaient en petits groupes isolés, les analyses d’ADN n’ont pas pu montrer la présence de gènes d’origine néandertalienne permettant d’affirmer une réelle mixité. Tout au plus a-t-on retrouvé quelques 1,5 % de similitude entre l’ADN nucléaire de l’homme moderne et celui de l’homme de Neandertal. Le fait qu’on n’ait pas pu retrouver une similitude quelconque entre l’ADN mitochondrial de l’homme moderne et celui de l’homme de Neandertal pourrait exclure d’emblée la fertilité de la descendance d’un hypothétique croisement entre ces deux cousins devenus trop éloignés génétiquement, un peu comme la descendance entre une âne et une jument est stérile. En d’autres termes s’il y a eu échange génétique par croisement, celui-ci n’a jamais atteint une fréquence suffisante pour qu’il en reste des traces convaincantes dans notre patrimoine génétique actuel, à ces 1,5 % près.

Les fouilles d’Atacuerpa ont récemment bousculé ce schéma évolutif en parallèle au moins durant les 100000 dernières années mais également avec la découverte d’un nouveau type d’humanoïdes appelé Homo antecessor. Cet humanoïde probablement capable de parler et de confectionner des outils a vécu en même temps que les hommes d’Heidelberg et de Neandertal qui étaient en réalité ses cousins issus de l’Homo erectus venu également d’Afrique il y a probablement un million d’années, celui-là même qui aurait laissé ces fameuses traces en Angleterre. L’illustration suivante résume la situation :

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Elle devrait être légèrement modifiée compte tenu des découvertes récentes d’Atacuerpa en prolongeant la branche antecessor au delà de 0,4 million d’années avant notre ère (échelle des temps à gauche) pour retrouver sur la planète simultanément l’homme de Flores qui, parti également d’Afrique, a atteint indépendamment l’Indonésie actuelle, un ou deux descendants directs de l’Homo erectus, cet Homo antecessor, les Denisovans et l’homme de Neandertal. L’Homo sapiens sapiens actuel a pris le dessus sur ces cinq hominidés tous issus de l’Homo erectus, encore qu’on n’a pas pu véritablement prouver une parenté directe entre l’Homo erectus et l’homme de Flores. Bref, l’homme moderne, parti d’Afrique il y a peu dans cette échelle de temps, a tout balayé sur son passage et la disparition de l’homme de Neandertal constitue le premier exemple de disparition d’une espèce intelligente apparentée à l’homme, probablement capable de parler mais aussi de confectionner des outils sophistiqués comme des éclats de silex servant de lames tranchantes ou montés sur des os pour servir d’armes. L’homme moderne, qui lui aussi avait évolué en Afrique pendant tout ce temps avant d’en partir, avait probablement atteint des degrés de technicité et d’organisation sociale plus avancés que tous les peuples qu’il put rencontrer au cours de ses migrations en Europe et en Asie.

Pour preuve de l’évolution africaine de l’homme moderne avant sa migration hors d’Afrique, les artéfacts artistiques les plus anciens jamais découverts ont été trouvés en Afrique du Sud et datent d’environ 80000 ans. Pour mémoire les peintures de Lascaux datent de 17000 ans et celles de la grotte Chauvet de 30000 ans. C’est-à-dire qu’au moment de la disparition des hommes de Neandertal, l’homme moderne était capable de décorer des grottes avec autant de raffinement même si son style de vie de chasseur-cueilleur était probablement semblable à celui de ses prédécesseurs sur le sol eurasiatique alors que l’homme de Neandertal n’a jamais laissé aucune trace artistique.

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Reste maintenant à tenter d’affiner les analyses d’ADN du nouvel Homo antecessor pour le positionner précisément dans un arbre généalogique ou plutôt phylogénétique, pour être plus précis, mais ce ne sera pas une tâche facile car même si on a trouvé quelques spécimens parmi les 28 différents dans le « trou aux os » d’Atacuerpa, il restera toujours des incertitudes qui ne seront peut-être jamais précisées. Les analyses d’ADN déjà effectuées n’ont pas montré autre chose que l’homme de Neandertal était tout simplement apparenté à l’Homo antecessor ou était son cousin éloigné. C’est un peu vague mais cela n’explique pas la disparition soudaine de l’homme de Neandertal.

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L’hypothèse que la descendance résultant d’un croisement entre l’homme moderne et l’homme de Neandertal soit stérile semble la plus plausible, l’homme moderne ayant absorbé les populations d’hommes de Neandertal en les rayant de la carte avec une descendance stérile. L’endogamie a aussi été évoquée car ce devait être un phénomène courant dans les petites communautés sans aucun contact avec d’autres groupes humains. Il reste enfin la transmission de maladies auxquelles les hommes de Neandertal n’avaient jamais été exposés et apportées par l’homme moderne, un peu le même phénomène que la grippe et la variole qui faillirent rayer de la carte du monde des civilisations entières, je pense entre autre aux Marquisiens qui furent pratiquement exterminés non pas par les armes par les Européens mais par la grippe et la variole qu’apportèrent les premiers explorateurs dès l’année 1595 puis l’implantation définitive des Français à la fin du Second Empire. La population d’alors, très probablement supérieure à cent mille habitants à en juger par les restes d’immenses villages structurés au milieu de la forêt qu’on peut facilement voir à Hiva Oa, par exemple, si on n’a pas peur de se faire agresser par des nuées de moustiques, chuta jusqu’à moins de 4000 au début du XXe siècle dans tout l’archipel. Il est facile d’imaginer un tel scénario avec tous les hominidés que rencontrèrent les hommes modernes dans leur lente invasion de ces nouveaux territoires.

Source : adapté d’un article paru dans le Washington Post, illustrations de Madrid Scientific Films (crânes d’Homo antecessor) et Wikipedia (reconstitution d’une femelle d’Homo erectus)

Nos ancêtres lointains étaient des vraies bêtes de sexe !

J’avais il y a quelques jours disserté de la présence de régions non codantes de l’ADN qui sont en réalité des séquences d’origine virale qu’on a retrouvé entre autres échantillons dans l’ADN de la phalange d’une jeune fille découverte dans la grotte de Denisova dans l’Altaï. Le minuscule fossile a été daté à 40000 ans et il existe des différences notoires avec l’homme moderne ( https://jacqueshenry.wordpress.com/2013/11/21/ce-qui-fait-que-nous-sommes-nous-et-personne-dautre/ ) je n’y reviendrai pas. Séquencer de l’ADN datant de 40000 ans était déjà une prouesse en soi, mais pas mieux que le séquençage d’une partie de l’ADN de l’homme de Neandertal datant d’environ 100000 ans réalisé il y a quelques années. Si les conditions de « conservation » des restes proto-humains sont particulièrement favorables, les paléo-biologistes ont quelques chances de succès et c’est ce qu’a prouvé encore une fois l’équipe de Svante Pääbo du Max Planck Institute de Leipzig en réussissant à élucider la presque totalité de la séquence de l’ADN mitochondrial d’un Homo heidelbergensis qui a été retrouvé avec beaucoup d’autres restes proto-humains dans une grotte du nord de l’Espagne, la Sima de los Huesos, en français la fosse aux os. Le squelette qui a permis cette prouesse a été daté d’environ 500000 ans c’est-à-dire bien avant Neandertal ou la fille de Denisova.

Ce qui a permis de réaliser ce travail, c’est d’abord la puissance des machines de séquençage, mais c’est aussi la qualité de l’échantillon. Cette fosse aux os fait partie d’une grotte et est située à plus de 500 mètres de l’entrée. Il faut effectuer des reptations pénibles dans un tunnel étroit avant d’accéder au trou de 13 mètres de profondeur au fond duquel ont été retrouvé des dizaines d’ossements. La température de 10 degrés est quasiment stable ainsi que le taux d’humidité alors qu’en un demi million d’années le climat a oscillé entre des périodes glacières et des périodes chaudes. C’est la constance parfaite des conditions de température et d’hygrométrie qui ont permis à l’ADN de ne pas être totalement dégradé. L’autre avantage de l’ADN mitochondrial est qu’il se trouve présent en une multitude de copies dans les mitochondries et qu’il y a de surcroit plusieurs mitochondries dans chaque cellule. Au cours du vieillissement les bases puriques et pyrimidiques ont tendance à perdre des groupements aminés et c’est ce dernier point qui a aussi permis de faire la distinction entre l’ADN en question et les contaminations pouvant provenir aussi bien des archéologues que des techniciens du laboratoire du Max Planck Institute.

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Même si les fragments d’ADN étaient rarement de plus de 50 bases les recoupements et l’établissement d’analogies ont finalement permis de reconstituer la presque totalité de ce petit bout d’information génétique datant d’une époque où on ressemblait encore beaucoup au singe, notre cousin le plus proche, et pas vraiment encore aux hommes modernes, n’en déplaise aux créationistes. Pour expliquer les résultats surprenants finalement obtenus, il faut rappeler que l’ADN mitochondrial n’est transmis à la descendance que par la mère alors que l’ADN du noyau ou ADN nucléaire provient pour moitié de la mère et pour moitié du père. Avec tous ces éléments en mémoire qu’a-t-on découvert ? D’abord l’Homo heidelbergensis, on le savait déjà, partageait des traits morphologiques faciaux avec l’homme de Neandertal comme des arcades sourcilières prononcées du genre de celles des chimpanzés pour se faire une idée, donc il semble qu’il était plus proche de Neandertal que des Denisovans, encore qu’on ne sait pas trop à quoi ressemblaient ces derniers, mais pourtant l’ADN mitochondrial de cet ancêtre commun supposé tant des Neandertaliens que des Denisovans est plus proche de l’ADN mitochondrial de ces derniers, les Denisovans, et plus éloigné de l’homme moderne. La seule explication possible pour ce résultat est qu’il y eut des métissages entre groupes proto-humains. Pour parler franc, nos ancêtres devaient être des vraies bêtes de sexe et toute créature qui ressemblait de près ou de loin à une femelle était bon pour que le mâle dominant puisse se soulager. Les femelles (les femmes?) transmettaient leur ADN mitochondrial comme on dit « horizontalement » en termes de généticien pour qu’on le retrouve chez les Denisovans avec plus de proximité, encore génétiquement parlant, que chez Homo heidelbergensis. Ces résultats ont également montré que l’Homo heidelbergensis et les Denisovans ont divergé du même ancêtre proche de l’homme de Neandertal il y a environ 700000 ans. Tout ça laisse rêveur. Pour le mot « horizontalement » je laisse mes lecteurs penser ce qu’ils veulent …

Source : Max Planck Institute