Les généticiens viennent de réécrire l'histoire des Néandertaliens (et le flux génétique avec d'autres humains anciens)

Une équipe internationale de généticiens a découvert de nouvelles preuves d'un mélange génétique entre les Néandertaliens, les Dénisoviens et les humains modernes, révélant une histoire d'interactions beaucoup plus complexe et fascinante.

Depuis les premiers vestiges de Néandertal, l’humanité s’est toujours demandée : qui étaient ces anciens hominidés ? Dans quelle mesure nous ressemblent-ils ? Comment interagissaient-ils avec nos ancêtres ? La découverte récente de Denisovaun groupe de type Néandertalien qui habitait l'Asie et l'Océanie, a ajouté d'autres questions.

Aujourd’hui, une équipe internationale de généticiens et d’experts en intelligence artificielle réécrit notre histoire commune. Guidé par Josué Akey, professeur à l'Institut Lewis-Sigler de génomique intégrative à Princeton, les chercheurs ont découvert que les contacts entre groupes humains anciens étaient beaucoup plus fréquents qu'on ne le pensait auparavant. Les résultats de leurs travaux ont été publiés dans la revue Science.

Chaulage Liprofesseur à l'Université du Sud-Est de Nanjing, en Chine, qui a mené cette recherche dans le laboratoire d'Akey, a déclaré :

Pour la première fois, nous avons identifié plusieurs vagues de mélange entre les humains modernes et les Néandertaliens. Aujourd’hui, nous savons que pendant la majeure partie de l’histoire de l’humanité, nous avons eu des contacts avec les Néandertaliens. Les hominidés, nos ancêtres directs, se sont séparés de l'arbre généalogique des Néandertaliens il y a environ 600 000 ans, et ont développé leurs caractéristiques physiques modernes il y a environ 250 000 ans. Les humains modernes ont interagi avec les Néandertaliens pendant environ 200 000 ans, jusqu'à leur disparition.

Retracer le flux génétique parmi les hominidés

En utilisant les génomes de 2 000 humains vivants, ainsi que ceux de trois Néandertaliens et d’un Dénisovien, Akey et son équipe ont retracé le flux génétique entre les groupes d’hominidés au cours des 250 000 dernières années.

Les chercheurs ont utilisé un outil génétique innovant appelé IBDmix, qui utilise des techniques d’apprentissage automatique pour décoder le génome. Des études antérieures étaient basées sur la comparaison des génomes humains avec une « population de référence » d’humains modernes dont on pense qu’ils n’ont presque pas d’ADN néandertalien ou dénisovien.

L'équipe d'Akey a découvert que même ces groupes de référence, situés à des milliers de kilomètres au sud des grottes de Néandertal, possèdent des traces d'ADN de Néandertal, probablement portées par des voyageurs ou leurs descendants.

Avec IBDmix, l'équipe d'Akey a identifié une première vague de contacts il y a environ 200 à 250 000 ans, une autre vague il y a 100 à 120 000 ans et la plus grande il y a environ 50 à 60 000 ans. Ces données contrastent fortement avec les données génétiques précédentes :

Jusqu’à présent, la plupart des données génétiques suggéraient que les humains modernes ont évolué en Afrique il y a 250 000 ans, y sont restés pendant les 200 000 années suivantes, puis ont décidé de se disperser hors d’Afrique il y a 50 000 ans pour peupler le reste du monde.

Nos modèles montrent qu’il n’y a pas eu une longue période de stase, mais que peu de temps après l’apparition des humains modernes, nous avons commencé à migrer hors d’Afrique et à revenir. Pour moi, cette histoire parle de dispersion, selon laquelle les humains modernes se déplaçaient et rencontraient les Néandertaliens et les Dénisoviens bien plus que ce que nous avions imaginé auparavant.

Une vision révolutionnaire de l’interaction entre les humains et les Néandertaliens

La découverte clé de Li et Akey a été de rechercher l’ADN humain moderne dans les génomes de Néandertal, et non l’inverse :

La grande majorité des travaux génétiques de la dernière décennie se sont concentrés sur l’impact du croisement avec les Néandertaliens sur les phénotypes humains modernes et sur notre histoire évolutive, mais ces questions sont pertinentes et intéressantes même dans le cas inverse. Maintenant que nous pouvons intégrer la composante néandertalienne dans nos études génétiques, nous observons ces premières dispersions d’une manière que nous ne pouvions pas voir auparavant.

Ils se sont rendu compte que les descendants des premières vagues de métissages entre Néandertaliens et humains modernes devaient être restés avec les Néandertaliens, ne laissant ainsi aucune trace chez les humains vivants. La dernière pièce du puzzle consistait à découvrir que la population néandertalienne était encore plus petite qu’on ne le pensait auparavant.

La modélisation génétique utilise traditionnellement la variation – la diversité – comme indicateur de la taille de la population. Plus les gènes sont diversifiés, plus la population est nombreuse. Mais en utilisant IBDmix, l’équipe d’Akey a montré qu’une part importante de cette diversité apparente provenait de séquences d’ADN prélevées sur des humains modernes, avec leurs populations beaucoup plus importantes. En conséquence, la population réelle de Néandertal a été révisée d'environ 3 400 individus reproducteurs à environ 2 400.

La disparition des Néandertaliens

En rassemblant les nouvelles découvertes, il dresse un tableau de la disparition des Néandertaliens il y a environ 30 000 ans. L'idée d'Akey est que les populations néandertaliennes ont lentement décliné jusqu'à ce que les derniers survivants soient intégrés dans les communautés humaines modernes.

Ce « modèle d’assimilation » a été formulé pour la première fois par Fred Smith, professeur d’anthropologie à l’Université d’État de l’Illinois, en 1989, comme le souligne Akey :

Nos résultats fournissent des données génétiques solides qui soutiennent l'hypothèse de Fred, et je pense que c'est vraiment intéressant. Je n'aime pas parler d'« extinction » car je pense que les Néandertaliens ont été largement absorbés. Les Néandertaliens étaient probablement au bord de l’extinction depuis longtemps. Si vous réduisez leur nombre de 10 ou 20 %, comme le font nos estimations, cela représente une réduction substantielle pour une population déjà à risque.

Les humains modernes étaient essentiellement comme des vagues s’écrasant sur une plage, érodant lentement mais sûrement le rivage. Finalement, nous avons dépassé démographiquement les Néandertaliens et les avons incorporés aux populations humaines modernes.

Source: université de Princeton