le 04/07/2021
L’étude des origines de notre espèce a pris un tournant inattendu il y a une dizaine d’années grâce au développement des approches permettant le séquençage des génomes anciens (paléogénétique) qui, combinées aux analyses génomiques globales des populations humaines actuelles, ont révolutionné ce domaine. Plusieurs articles récents ont apporté des informations nouvelles sur l’homme de Denisova (prononcer Dénisova), une espèce dite « archaïque » dont on connaissait le génome mais pas grand-chose d’autre à part les quelques fragments d’os à partir desquels fut extrait leur ADN.
L’homme dit (anatomiquement) moderne (Homo sapiens), notre ancêtre principal, a pour origine l’Afrique, comme toutes les autres espèces du genre Homo. Le plus vieux crâne pouvant être rattaché à cette lignée a été découvert par Jean-Jacques Hublin et ses collaborateurs à Jebel Irhoud au Maroc, il fait remonter les premières caractéristiques modernes à 300 000 ans (chronique#2.2). Les études génomiques indiquent une origine commune à toutes les populations humaines hors d’Afrique qui remonte à 60 000 ans, correspondant à une vague majeure de sortie de ce continent et à une colonisation rapide de l’ensemble de la planète, atteignant l’Australie il y a 50 000 ans, puis l’Amérique il y au moins 15 000 ans. Moderne fut le premier représentant du genre Homo sur ces deux derniers continents qu’erectus n’avait pas réussi à atteindre.
L’Europe et l’Asie étaient, elles, déjà peuplées par d’autres humains, Neandertal et Denisova. Ces deux lignées sont cousines, leur branche commune s’est séparée de la nôtre il y a plus de 600 000 ans et elles se sont différenciées sur ces deux immenses territoires après la sortie d’Afrique de leur ancêtre, sans doute le toujours mystérieux Homo heidelbergensis. Les travaux de Savante Pääbo ont permis de séquencer leurs génomes et de mettre ainsi en évidence qu’une partie du notre est héritée de l’une ou de ces deux espèces. Cet héritage différentiel correspond la répartition géographique de ces deux représentants du genre Homo. En plus de l’Europe, Neandertal occupait le Proche-Orient (chronique #11), passage obligé à la sortie de l’Afrique, les Moderne les ont donc forcément croisés expliquant que tous les humains actuels (hors Afrique subsaharienne) ont de 1 à 3 % de leur génome hérité de Neandertal (chronique#2.3). La répartition territoriale de Denisova est encore un mystère mais la génétique montre que son génome est présent chez les asiatiques de l’est et du sud-est, les mélanésiens et les aborigènes d’Australie, suggérant leur présence sur ces territoires et leur rencontre avec Sapiens au cours de leur migration frénétique vers de nouveaux territoires.
La façon dont fut découvert Denisova aurait été digne d’un roman de science-fiction d’il y a 25 ans. De très nombreux ossements de Neandertal, des crânes et des squelettes plus ou moins complets, ont été trouvés dans toute l’Europe depuis sa découverte au XIXème siècle. Ce n’est pas le cas pour Denisova. Cette espèce fut découverte en 2010 par le séquençage de l’ADN contenu dans un minuscule fragment de phalange trouvé dans la grotte du même nom, en Sibérie, proche de la frontière avec la Chine et la Mongolie (voir illustration). Les paléoanthropologues et l’équipe de Svante Pääbo pensaient sans doute avoir à faire à des restes néandertaliens mais leur analyse démontra qu’il s’agissait en fait d’une phalange ayant appartenu à une jeune femme d’une autre espèce, apparentée mais significativement différente, qui prit donc le nom de cette grotte. La grotte de Denisova est d’une richesse archéologique incroyable puisque son occupation par les humains remonte à 300 000 ans et que trois espèces s’y sont succédé et rencontrées. Les analyses génétiques des ossements qui y ont été retrouvés ont confirmé la présence de Denisova et de Neandertal et révélé le fruit de leur rencontre par le séquençage d’un fragment d’os d’une femme née il y a 90 000 ans d’un père Dénisovien et d’une mère Néandertalienne. D’autres études ont confirmé les échanges entre Neandertal et Denisova qui se sont vraisemblablement rencontrés dans cette vaste région frontière entre Europe et Asie, leurs deux territoires respectifs.
Séquencer des génomes entiers (quelques six milliards de bases) sur des ossements vieux de plusieurs dizaines de milliers d’années est un exploit technique incroyable qui a nécessité des années de mise au point pour permettre d’éliminer les très nombreuses sources de contamination (ADN issus de bactéries, champignons, humains modernes) et de palier aux très fortes altérations subies par cet ADN si ancien. La grotte de Denisova est idéale pour ces analyses car sa température est basse et constante toute l’année, depuis des dizaines de milliers d’années, ce qui a favorisé la conservation de l’ADN. Le groupe de Svante Pääbo a été pionnier dans ce domaine et conserve, avec ces collègues de l’Institut Max Planck pour l’Anthropologie Evolutive de Leipzig, une expertise unique (chronique#2.3). Leur dernière prouesse est l’analyse de l’ADN contenu dans le sol. Cette technique repose sur l’analyse du génome mitochondrial, beaucoup plus abondant que le génome nucléaire, via la capture spécifique de fragments de telle ou telle espèce, ce qui a permis de retracer l’histoire de l’occupation de la grotte de Denisova par les différentes espèces humaines et animales. Cette analyse confirme que les Dénisoviens en furent les premiers occupants humains, il y a près de 300 000 ans. Après différentes périodes d’occupation, ils y furent rejoints par Neandertal il y a 170 000 ans avec des périodes de chevauchement en accord avec la découverte de leur descendance hybride. Arrive ensuite Moderne, il y a 45 000 ans, ce qui était déjà suggéré par les artéfacts riches et sophistiqués datant de cet époque (pierres taillées, objets). On retrouve à cette période de l’ADN des trois espèces qui auraient donc peut-être cohabité au coin du feu, dans cette grotte de Babel, échangeant leurs gènes et sans doute bien d’autres choses…
Cette étude montre aussi que très rapidement après son arrivée, Moderne reste le seul occupant humain, plus de trace de Neandertal ni de Denisova. L’analyse du sol de cette grotte reflète donc parfaitement ce qui s’est produit dans le reste du monde, notre arrivée précède partout de quelques milliers d’années seulement la disparition de ces deux Hominines anciens (frise#2) qui avaient survécu plus de 250 000 ans sur ces territoires, résistants à tous les changements climatiques. Il n’y a pas ou très peu de traces archéologiques fiables pour Denisova mais les analyses génomiques des Papous indiquent que les dernières rencontres de Moderne avec cette espèce se seraient produites il y a 30 000 ans quelque part sur le trajet qui les mena jusqu’au continent Australien. Neandertal, lui, disparait de l’Europe il y a un environ 40 000 ans, les derniers représentant se réfugiant vraisemblablement à Gibraltar comme acculés à l’opposé du point d’arrivée des Moderne sur ce continent, au point de rencontre entre Méditerranée et l’Atlantique, incapables de s’enfuir, eux qui n’avaient pas inventé la navigation.
A quoi ressemblaient les Dénisoviens? Les études génétiques montrent qu’ils étaient des cousins proches de Neandertal, issus du même ancêtre, ils devaient donc leur ressembler et certains ont même essayé de tracer leur portrait-robot sur la base de l’étude comparative de leur génome avec celui de Neandertal et le nôtre. Jean-Jacques Hublin, qui dirige le département d’Evolution Humaine au Max Planck de Leipzig, pense que les nombreux crânes retrouvés en Asie (Chine et Indonésie) avec des bourrelets sus-orbitaires marqués, longtemps considérés comme ceux de lointains descendants d’Homo erectus locaux, seraient ceux de Dénisoviens. Il a lui-même contribué à les connaître un peu mieux en réanalysant une demi-mandibule découverte en 1980 dans la grotte de Baishiya, dans le nord-est du plateau tibétain. Sa robustesse et la taille de ses dents suggéraient sa possible appartenance à un représentant des Dénisoviens qui avaient des molaires beaucoup plus volumineuses que celles de Neandertal et de Moderne. Il n’a pas été possible d’extraire de l’ADN d’assez bonne qualité de cette demi-mandibule, mais des techniques pointues permettant d’étudier les protéines ont confirmé qu’elle était bien celle d’un(e) Dénisovien(ne).
Le dernier rebondissement est venu très récemment de Chine, où un crâne a refait surface après avoir été dissimulé depuis 1930 par son découvreur et sa famille pour de sombres histoires de collaboration avec l’occupant Japonais en Mandchourie. Ce crâne sans mandibule vieux de 146 000 ans a été découvert dans la région de Harbin et vient d’être décrit par une équipe chinoise qui a baptisé cette (d’après eux) nouvelle espèce humaine Homo longi, l’homme dragon. D’autres paléoanthropologues sont sceptiques quant à cette classification hâtive qui pourrait être plus liée à la course au scoop qu’à une réalité scientifique. Elle pourrait aussi être liée à d’autres raisons plus anciennes. En effet, avant l’acceptation quasi-générale de l’origine Africaine unique de notre lignée, plusieurs théories avaient vu le jour dont celle dite multi-régionale qui suggérait des origines multiples et locales de chaque « race » actuelle, une hypothèse en vogue parmi les nationalistes de tous poils et parmi ceux qui se voyaient mal à l’aise face à l’hypothèse de leurs lointaines origines Africaines. La présence de crânes de type Homo erectus en Chine, dont l’homme de Pékin, avait été utilisée par certains politiques et scientifiques Chinois pour défendre l’origine locale de leur ancêtre idéalisé. Pour Jean-Jacques Hublin, et pour d’autres, il est plus vraisemblable que le crâne de Habrin ne soit pas celui d’une nouvelle espèce locale, mais celui d’un Dénisovien. Il reste donc à réaliser les analyses qui seules pourraient permettre de le démontrer, si l’âge de ce crâne et ses conditions de conservation rocambolesques le permettent.
Les progrès de la génomique et de la caractérisation des génomes fossiles ont donc permis de mettre en évidence la présence dans le patrimoine génétique des populations actuelles, quelques pour cents d’ADN issus de nos ancêtres « archaïques ». Ils ont également mis en évidence les échanges entre Neandertal et Denisova. Une application incroyable de ces études génomiques comparatives est la mise en évidence de fragments de génomes dit fantômes, présents dans les populations actuelles mais ne correspondant pas à de l’ADN partagé par tous les Moderne, qu’il est possible d’assembler et de comparer aux génomes connus (Moderne, Neandertal, Denisova). Ces études ont ainsi permis d’identifier dans le génome des Papous de Nouvelle-Guinée actuels des fragments de génomes hérités de deux populations différentes de Denisova, elles-mêmes différentes de celle initialement identifiée dans la grotte du même nom. Il aurait donc coexisté en Asie au moins trois sous-groupes distincts de Dénisoviens.
Y aurait-il eu d’autres espèces « archaïques » contemporaines de l’homme moderne? Les paléoanthropologues ont rapidement pensé que oui, et certainement en Afrique, berceau du genre Homo où de nombreuses branches différentes ont dû coexister avec les premiers représentants des Moderne! Le climat Africain ne laisse que peu d’espoir pour les études des génomes (très) anciens. Les études génomiques en Afrique n’en sont qu’à leur balbutiement mais des séquences fantômes ont bien été identifiées parmi des populations de l’ouest du continent, suggérant des échanges il y a 50 000 ans avec une espèce « archaïque » dont il reste à caractériser les traces archéologiques. La seule chose qui est sûre, c’est que cette possible autre(s) espèce(s) humaine archaïque a définitivement disparue, tout comme Neandertal et Denisova, sous la pression de notre inexorable expansion. Définitivement, pour l’instant peut-être… Dans un film de science-fiction célèbre un milliardaire fait renaitre les dinosaures à l’aide d’ADN de grenouilles pour créer un parc d’attraction d’un nouveau genre. On a déchiffré les génomes entiers de nos ancêtres archaïques disparus qui persistent aussi, toujours vivants, dans l’ensemble de l’humanité actuelle. Mis bout à bout ces quelques pour cents présents et répartis dans chacun d’entre nous pourraient peut-être permettre de les reconstituer, sans avoir recours à des batraciens… rendez-vous à Paleolithic Park!
*https://www.dailymotion.com/video/x2u1c4j
Références:
https://lejournal.cnrs.fr/articles/le-genome-des-papous-memoire-de-lhumanite
Chroniques de la préhistoire 
Laisser un commentaire