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Le génome de Néandertal réécrit l'évolution humaine
L'année dernière, une équipe internationale de chercheurs a annoncé qu'elle avait achevé la première ébauche du génome de Néandertal – plus de trois milliards de nucléotides, séquencés à partir d'échantillons de trois minutes de poudre d'os. Maintenant, dans deux articles publiés aujourd'hui dans La science , le groupe révèle des analyses approfondies des données et offre un aperçu sans précédent de l'évolution humaine. En comparant l'ADN de Néandertal avec celui d'humains vivants du monde entier, les scientifiques ont trouvé des preuves que, il y a quelque temps entre 50 000 et 80 000 ans, les humains modernes et les Néandertaliens se sont croisés.
L'homme des cavernes à l'intérieur : La première version complète du génome de Néandertal suggère que les humains modernes et les Néandertaliens (dont un crâne est montré ici) se sont croisés.
La vision traditionnelle des archéologues sur l'évolution humaine, glanée à partir de la datation au carbone, de la structure squelettique, de l'emplacement des fossiles et, plus récemment, de l'ADN mitochondrial de Néandertal, postule que les humains d'aujourd'hui sont les descendants d'un petit groupe d'individus qui ont migré hors d'Afrique et se sont dispersés à travers le monde. . Mais la nouvelle recherche montre que les humains modernes en Afrique ont un pourcentage plus faible du génome de Néandertal que les non-Africains, ce qui implique que le groupe fondateur qui a quitté l'Afrique s'est croisé avec les Néandertaliens avant de peupler les autres continents. Probablement, cela a eu lieu quelque part au Moyen-Orient ou en Afrique du Nord, peut-être à la porte d'entrée alors qu'ils migraient pour la première fois, explique le généticien de l'Université de Harvard. David Reich , qui a effectué les analyses de génétique des populations.
Les scientifiques n'ont utilisé qu'un demi-gramme de poudre d'os, prélevée sur les os de trois individus de Néandertal extraits de la grotte de Vindija en Croatie. Les données qu'ils fournissent racontent une histoire non seulement de migration mais d'évolution physique, et permettent aux chercheurs d'isoler ce qui rend les humains uniques. Les Néandertaliens sont notre plus proche parent évolutionnaire, dit Svante Pääbo , responsable du projet et directeur de la génétique au Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology à Leipzig, en Allemagne. Il note que maintenant les scientifiques peuvent commencer à se demander ce qui nous différencie génétiquement de notre plus proche parent vivant – le chimpanzé – et de notre plus proche disparu.
Jusqu'à présent, la réponse à cette question semble être pas beaucoup. Selon les chercheurs, les humains ont hérité de 1 à 4 % de leurs génomes des Néandertaliens ; non seulement le montant varie selon les individus, mais l'emplacement réel varie également. Il n'y a aucune indication à ce stade qu'il y avait un gène particulier avec un avantage sélectif qui est venu des Néandertaliens, dit Richard E. Vert , un ingénieur biomoléculaire à l'Université de Californie à Santa Cruz qui était responsable d'une grande partie du séquençage génétique. Le signal semble être largement distribué à travers le génome et diffère d'un individu à l'autre.
Plutôt que de se concentrer sur les gènes dont les humains ont hérité, dit Green, ce qui est plus intéressant, ce sont les zones du génome humain où il n'y a aucun signal néandertalien. Ceux-ci sont extrêmement intéressants car ils suggèrent que quelque chose s'est passé dans notre histoire évolutive qui a effacé l'ardoise. Ces régions génétiques - et ils n'en ont trouvé qu'un nombre relativement petit - sont celles qui font de nous des humains. Et un bon pourcentage de ces régions sont déjà connues pour contenir des gènes impliqués dans la peau et les cheveux, la fonction cérébrale et la morphologie craniofaciale.
Les résultats combinés du groupe ont nécessité un immense effort technologique, qui a duré six ans et plusieurs plates-formes technologiques de séquençage à haut débit. Il s'agissait de trouver des moyens de différencier l'ADN de Néandertal de la contamination par l'ADN humain moderne, d'éliminer l'ADN microbien qui avait envahi les os et de déterminer comment les séquences néandertaliennes avaient changé chimiquement au fil du temps. Mais le résultat final, selon l'anthropologue biologique John Hawks , de l'Université du Wisconsin, c'est 5,3 milliards d'informations sur les Néandertaliens. Et cela, dit-il, vaut la peine d'attendre.
Avant cet article, il semblait probable que les deux groupes s'étaient croisés, mais il n'y avait aucune preuve, dit Hawks, qui n'était pas impliqué dans la recherche. Et cette étude montre que ce qui s'est passé n'était pas comme une aventure d'un soir. Les Néandertaliens représentent au moins 1% et jusqu'à 4% de votre génome, dit-il. Vous avez 32 arrière-arrière-arrière-grands-parents, et l'un d'entre eux représente 3% de votre génétique. C'est de cela que vous parlez généalogiquement.
Le mois dernier, l'anthropologue de l'Université du Nouveau-Mexique Jeffrey Long et ses collègues ont pris la parole lors d'une conférence au cours de laquelle ils ont présenté des données suggérant que les modèles de variation génétique chez les peuples contemporains du monde entier ne pouvaient pas être expliqués par la théorie du groupe fondateur hors de l'Afrique. Nous avons réfléchi à différentes explications possibles et avons constaté que la migration «hors d'Afrique» à elle seule ne pouvait pas expliquer la quantité de variation que nous avons vue en dehors de l'Afrique, dit Long. Et ce que nous avons choisi comme explication la plus probable était le mélange avec une autre population archaïque. En d'autres termes, les Néandertaliens. Purement grâce aux statistiques génétiques, les résultats de Long impliquaient une histoire que le génome de Néandertal peut maintenant confirmer.
Les résultats mettent en lumière la période sombre de l'évolution humaine qui était auparavant inaccessible. C'est super excitant - il n'y a rien dans ma carrière qui se compare à cela, dit Hawks.