L’origine de l’homme

Deux modèles principaux ont dominé la discussion au sujet de l’origine de l’homme. Le premier est le modèle le plus largement accepté. Il s’agit de l’origine Africaine récente. Le second est celui de l’évolution multi-régionale. Le modèle de l’origine Africaine récente suggère que les hommes modernes sont apparus en Afrique, puis se sont diffusés en Eurasie, remplaçant les hommes archaïques présents. D’après ce modèle, très peu d’échanges génétiques ont eu lieu entre les hommes modernes et les hommes archaïques. Le modèle multi-régional suggère que des caractéristiques humaines modernes sont apparus dans différentes régions du monde à différentes époques. Les caractères modernes se sont ensuite diffusés par échanges génétiques entre les différentes populations.

Une alternative à ces modèles, est celui de l’assimilation. Celui-ci propose que l’homme moderne est apparu en Afrique avant de se diffuser en Eurasie comme le modèle de l’origine Africaine récente. Cependant contrairement à ce dernier, il suppose que de nombreux flux de gènes ont eu lieu entre les différentes populations.
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Le modèle de l’assimilation est basé sur l’observation d’une certaine continuité de la morphologie des squelettes entre les hommes archaïques et les hommes modernes avec des individus situés chronologiquement entre les deux populations et montrant une morphologie intermédiaire.

Fred H. Smith et ses collègues viennent de publier un papier intitulé: The Assimilation Model of modern human origins in light of current genetic and genomic knowledge.

Les premières études génétiques (basées sur l’ADN mitochondrial) ont indiqué une origine relativement récente de l’homme moderne en Afrique. Ces résultats ont été par la suite confirmés par les études de l’ADN nucléaire. Ensuite les premières études d’ADN mitochondrial ancien sur des échantillons issus de l’homme de Neandertal ont montré que la lignée maternelle Neandertalienne se situait en dehors des variations des lignées maternelles de l’homme moderne. Les études suivantes sur l’ADN nucléaire ancien d’hommes de Neandertal ont ensuite montré que les hommes modernes et les hommes de Neandertal partageaient néanmoins un certain nombre de marqueurs SNP dérivés supérieurs en nombre à ce qu’auraient dû partager deux populations humaines qui ont divergé depuis plusieurs centaines de milliers d’années. De plus ces deux populations partagent le même haplotype du gène FOXP2 responsable de capacités liées au langage. Cependant dans ce cas précis, ce gène a dû être hérité par les deux populations d’un ancêtre commun, et non hérité par les hommes modernes des hommes de Neandertal.

En 2010, le premier génome complet d’un homme de Neandertal a montré que les hommes de Neandertal partagent plus de SNPs avec les Eurasiens qu’avec les Africains. L’explication la plus parcimonieuse de ces données, est que les Eurasiens ont hérité entre 1,6 et 2,1% de leur génome de l’homme de Neandertal suite à des métissages entre les deux populations. La même année a vu l’identification d’une nouvelle espèce d’hommes archaïques en Sibérie: les hommes de Denisova. De manière intéressante, les Mélanésiens ont hérité entre 4 et 6% de l’ADN de cette population. Enfin tout dernièrement, l’étude d’un échantillon issu d’un homme de Neandertal de Sibérie a montré que celui-ci avait hérité une petite part de l’ADN des hommes modernes.

De manière surprenante, il apparait que les Européens et les Asiatiques ont hérité d’une part équivalente de l’ADN de Neandertal, alors que les hommes de Neandertal sont surtout présents en Europe et non en Asie. Il a ainsi été suggéré que l’héritage de l’ADN de Neandertal chez les hommes modernes a dû arrivé une seule fois lors de la sortie de l’Afrique par les hommes modernes, probablement au Proche-Orient. Cependant des études récentes ont montré que plusieurs épisodes de métissages datés entre 86.000 et 37.000 ans, sont nécessaires pour expliquer les données. Comme les Denisoviens partagent plus de SNPs avec les Mélanésiens, la date de ce métissage a dû arriver après le dernier métissage entre les hommes modernes et les hommes de Neandertal.

La part d’ADN de Neandertal chez les hommes modernes a diminué au cours du temps. Elle était en effet plus élevée chez les premiers hommes modernes arrivant en Eurasie. Ainsi l’individu de Pestera cu Oase en Roumanie avait entre 6 et 9% d’ADN de Neandertal. Cet ADN de Neandertal a ensuite été perdu par les hommes modernes suite à la sélection naturelle. En fait une forte sélection positive ou négative a joué un rôle important chez l’homme moderne. Ainsi une sélection positive pour la contribution Neandertalienne, a été mise en évidence notamment dans le système immunitaire, ou dans les caractéristiques des cheveux ou de la peau. Cette sélection a aidé les hommes modernes à s’adapter à leur environnement en dehors de l’Afrique. Les Denisoviens ont également contribué à l’adaptation de certaines populations, notamment les Tibétains qui ont hérité des Denisoviens leur adaptation aux hautes altitudes. La sélection négative est visible notamment dans le chromosome X qui contient de grandes régions sans aucun marqueur issu de Neandertal. Ceci peut s’expliquer par le fait que le chromosome X héberge des gènes responsables de la réduction de la fertilité masculine. Ainsi les hommes qui ont hérité de l’ADN de Neandertal ont eu une plus forte tendance à devenir stérile.

Quoique des différences dans les technologies ont probablement joué un rôle dans les interactions entre hommes modernes et hommes de Neandertal, il devient de plus en plus évident que les hommes de Neandertal n’étaient pas inférieurs aux hommes modernes en terme d’intelligence ou de capacité adaptative. Cependant, il y a de fortes preuves archéologiques, génétiques et biologiques qui suggèrent que les hommes de Neandertal (et probablement les autres populations archaïques) étaient beaucoup moins nombreux que les hommes modernes. Ainsi certaines études suggèrent que les hommes modernes étaient environ dix fois plus nombreux que les hommes de Neandertal dans le sud-ouest de la France. Cette différence de tailles de population permet également d’expliquer la relative faible proportion (<10%) d’ADN de Neandertal chez les hommes modernes.

Ces résultats confortent la théorie de l’assimilation. Les populations d’hommes archaïques étaient en effet peu nombreuses. La figure ci-dessous résument les différents flux de gènes entre les hommes modernes, les Neandertaliens, les Denisoviens et une possible autre population:
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Ce schéma est sûrement beaucoup simplifié par rapport à ce qui s’est réellement passé, puisque les flux de gènes ont du arriver à de multiples reprises entre les différentes populations.

La proportion d’hommes archaïques était plus élevé chez les premiers hommes modernes comme on peut le constater chez l’individu de Pestera cu Oase ou dans l’étude récente de Qiaomei Fu sur l’histoire génétique de l’Europe durant l’ère glaciaire.

Il y a deux candidats possibles pour identifier les Denisoviens. Le premier consiste en une série de fossiles chinois qui sont actuellement considérés comme une population qui a succédé aux Homo Erectus. Ils ne sont pas des Neandertaliens bien qu’ils possèdent des similarités dans certains traits archaïques. Le second est le fossile de Ngandong sur l’île de Java considéré comme un Homo Erectus tardif.

Les auteurs de ce papier croient fermement que l’ensemble des données génétiques et paléo-anthropologiques actuelles renforcent le modèle de l’assimilation des populations archaïques par les hommes modernes.