Denisova, qui c’est celle-là ?

Depuis 2 ans, le monde de la paléo-anthropologie est en ébullition : une nouvelle espèce humaine pourrait avoir été découverte, et bousculer nos certitudes sur nos propres origines.

Traditionnellement, on présente les dernières étapes de l’évolution de la lignée humaine comme une finale entre deux espèces : l’homme de Néanderthal et l’Homo Sapiens. Et c’est ce dernier qui aurait gagné : nous serions donc tous des Homo Sapiens (qu’on appelle aussi l’homme de Cro-Magnon, ou encore "l’homme moderne").

Mais grâce à la découverte et à l’analyse d’un minuscule morceau de phalange (représenté ci-contre), un troisième larron vient de faire son entrée dans le jeu, ou plutôt une larronne : Denisova.

L’homme est deux fois originaire d’Afrique

L’histoire de la lignée humaine commence il y a environ 7 millions d’années, à l’époque où nos lointains ancêtres se seraient séparés de nos plus proches cousins, les chimpanzés. Cette séparation s’est produite en Afrique, et c’est en ce sens que l’on peut dire que l’homme est originaire d’Afrique.

Mais après cette séparation, l’histoire de la lignée humaine n’est pas une évolution linéaire, et encore moins celle d’une seule espèce. Il y en a eu de nombreuses et leurs noms nous sont plus ou moins familiers : Homo Habilis, Homo Erectus, Homo Sapiens, etc. Si la plupart de ces espèces sont nées en Afrique, elles ont essayé chacune à leur manière de coloniser la planète. Ainsi Homo Erectus est sorti d’Afrique il y a 1 à 2 millions d’années, et l’ancêtre de Néanderthal a fait de même il y a environ 800 000 ans.

Notre espèce Homo Sapiens est apparue relativement tardivement, il y a 200 000 ans environ. Et elle est sortie encore plus récemment d’Afrique, probablement il y a 50 000 ans. Quand Homo Sapiens sort d’Afrique pour coloniser l’Europe et l’Asie, il trouve sur son chemin Néanderthal, qui était sorti il y a bien plus longtemps et s’était établi.  C’est ce que représente le schéma ci-dessous, qui retrace les chemins d’Erectus, de Néanderthal et de Sapiens au cours du temps et sur les deux continents

L’histoire qui s’ensuit est connue : Sapiens aurait supplanté Néanderthal; probablement pas par un affrontement direct, mais parce qu’il était mieux adapté à l’environnement hostile qu’était le monde il y a 30 000 ans.

Vous voyez donc que la phrase "L’homme est originaire d’Afrique" a deux significations bien distinctes : la lignée humaine a commencé en Afrique il y 7 millions d’années; et au sein de cette lignée, notre espèce Homo Sapiens est apparue également en Afrique il y a environ 200 000 ans.

La bombe Denisova

L’histoire semblait assez claire, mais tout a changé en 2010. L’équipe du paléo-généticien Svante Pääbo [1] publie l’analyse génétique d’un minuscule morceau de phalange découvert dans la grotte de Denisova, un endroit improbable d’Asie centrale situé au carrefour de la Russie, de la Chine, du Kazakhstan et de la Mongolie (voir la carte).

Fait exceptionnel, cette grotte possède une température située autour de 0°C tout au long de l’année, et l’ADN de ce minuscule fragment est suffisamment bien conservé pour qu’il soit possible de séquencer son génome.

Et là c’est la surprise : le fossile date d’il y a seulement 80 000 ans, mais n’appartient ni aux Sapiens, ni aux Néanderthaliens ! On pensait que l’histoire récente de la lignée humaine se résumait à ces deux-là, eh bien non ! Et grâce à la conservation de l’ADN, on est capable d’en savoir assez long sur cette nouvelle espèce à partir d’une simple demi-phalange.

Tout d’abord cette phalange appartenait à une femme ! On sait qu’elle était probablement brune, aux yeux bruns et à la peau sombre. Mais surtout le séquençage de son génome révèle qu’elle est une cousine de Néanderthal. Cette nouvelle espèce a naturellement été baptisée "Denisova".

On peut même dater leur séparation à approximativement 500 000 ans. L’arbre ci-contre représente donc l’état des relations entre  Denisova, Néanderthal (tous deux en Eurasie) et Sapiens (en Afrique et en Eurasie).

Sexe au paléolithique

Tout cela aurait pu en rester là, mais l’analyse menée par Svante Pääbo et sa bande va encore plus loin. En comparant le génome de Néanderthal, de Denisova et celui d’humains actuels de différents pays, ils ont pu montrer que nous ne sommes pas à 100% des Homo Sapiens !

Dans un papier précédent [2], ils avaient en effet montré qu’environ 4% de notre génome provient de Néanderthal.  Ce résultat traduit le fait qu’il y a eu certainement dans le passé des mélanges (ou hybridations) entre Néanderthal et Sapiens. En clair ils ont couché ensemble ! Mais comme ces 4% se retrouvent chez les Européens et les Asiatiques, mais pas chez les Africains, on peut déduire que ce croisement a eu lieu en Eurasie, après que Sapiens soit sorti d’Afrique.

Suite à la découverte de Denisova, les auteurs se sont bien sûr demandé si des membres de cette nouvelle espèce avaient pu aussi se mélanger avec Homo Sapiens. Et là surprise : aucune trace du génome de Denisova dans le nôtre … sauf pour les Mélanésiens, que sont par exemple les habitants de la Papouasie-Nouvelle Guinée. Ces derniers possèdent environ 5% de génome provenant de Denisova [3] !

Cela signifie que les ancêtres des Mélanésiens se sont probablement reproduits avec des membres de l’espèce Denisova, et ce après la séparation entre les Mélanésiens et les autres Eurasiens.

L’histoire des relations entre Sapiens, Néanderthal et Denisova serait donc celle représentée ci-contre, avec des séparations datant d’il y a quelques centaines de milliers d’années, mais des hybridations bien plus récentes.

Ces hybridations, qui conduisent à retrouver des gènes d’une espèce dans une autre, c’est ce que les généticiens appellent un flux de gènes. En pratique sous ce terme abstrait se cache une réalité certainement assez peu romantique : on est capable d’identifier que Denisova a transmis aux Mélanésiens essentiellement du génome "masculin". A l’époque, un "flux de gènes" signifiait donc certainement un viol, plutôt qu’une joyeuse et amicale communion au coin du feu.

Que faut-il conclure des ces résultats ?

La première chose à avoir en tête pour bien interpréter ces résultats, c’est que la prudence doit être de mise ! Les dates que je donne ici pour les séparations ou les migrations sont très approchées et les marges d’erreur sont importantes. D’autre part, il est possible que la découverte de nouveaux fossiles vienne modifier voire bouleverser l’interprétation que l’on a aujourd’hui.

Malgré tout une chose est claire : nous sommes une espèce hybride ! Songez que pour les Mélanésiens, près de 10% du génome provient d’autres espèces que Homo Sapiens. Tout ça doit nous pousser d’ailleurs à redéfinir notre notion d’espèce. En général on dit que deux individus font partie de la même espèce s’ils peuvent se reproduire et donner des descendants féconds. Donc Néanderthal, Denisova et Sapiens seraient à mettre tous dans le même panier. D’ailleurs les auteurs des papiers sont prudents, et préfèrent parler de "populations" plutôt que d’espèces.

Enfin pour finir, songez que tout ce que l’on raconte sur Denisova ne nous est connu que grâce à une minuscule phalange ! (Et aussi deux dents découvertes plus tard) Mais grâce à l’exceptionnelle conservation de cet ADN, on en sait plus aujourd’hui sur Denisova que sur Néanderthal, dont on possède tout de même de nombreux fossiles. Pour l’équipe de Svante Pääbo, un séquençage de haute qualité sur Néanderthal est clairement la prochaine étape !

Billets précédents sur des sujets analogues :

Sur la séparation de la lignée humaine et du chimpanzé : Aux origines de l’homme, de Lucy à Toumai

Sur la sortie d’Afrique de l’homme moderne : Out of Africa, pour le langage aussi

Sur les rapports entre Sapiens et Néanderthal : Le fabuleux destin du pouillot verdâtre

Pour aller plus loin

Du point de vue de l’évolution, on peut se demander comment le génome de Néanderthal et de Denisova a pu survivre chez les hybrides avec Sapiens. En effet s’il s’agissait de deux populations qui s’étaient séparées il y a plusieurs centaines de milliers d’années, on peut penser que leurs rejetons n’étaient pas forcément très viables, et en tout cas moins adaptés que les Sapiens "purs". Eh bien justement, il semblerait que non ! Un papier publié l’an dernier [4] révèle que l’hybridation avec Néanderthal et Denisova pourrait bien avoir joué un rôle déterminant dans l’établissement de notre système immunitaire. En gros l’hybridation avec ces deux espèces qui habitaient l’Eurasie depuis déjà longtemps a aidé Sapiens a acquérir les défenses nécessaires pour y survivre. Une belle histoire de coopération ! (enfin comme je le disais, coopération via le viol vraisemblablement…)

Un détail que je voulais mentionner : je me suis gratté la tête sur l’orthographe de "Néanderthal" que l’on trouve avec et sans accent, et avec et sans "h". Voici l’histoire : le premier fossile a été découvert en Allemagne au milieu du XIXème siècle dans la vallée de Neander : Neander Thal en allemand de l’époque. Par la suite au début du XXème, une réforme de l’orthographe fait disparaître le "h" et le mot "vallée" devient "das Tal". Neanderthal avait déjà été baptisé, certains choisissent de lui retirer son "h", d’autres non. Ensuite en 1952, le paléo-anthropologue français Henri Vallois propose comme graphie française "Néandertal" (avec un accent). Je n’ai pas su choisir alors j’ai tout mélangé : accent et "h" !

Enfin pour finir, l’écriture de ce billet a été pour moi l’occasion de découvrir que Denisova est également le nom d’un superbe mannequin russe

Références

[1] D. Reich et al., Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia, Nature 468, 1053 (2010)

[2] R. E. Green et al, A Draft Sequence of the Neandertal Genome, Science 328, 710 (2010)

[3] M. Meyer et al., A High-Coverage Genome Sequence from an Archaic Denisovan Individual, Science 338, 222 (2012)

[4] L. Abi-Rached et al., The Shaping of Modern Human Immune Systems by Multiregional Admixture with Archaic Humans, Science 334, 89 (2011)

About these ads

17 réponses à Denisova, qui c’est celle-là ?

  1. Brice dit :

    Etant actuellement en pays républicain, je me dois de demander quelles preuves on a que c’est bien un viol qui a donné lieu à l’hybridation Denisova/M&lanesien. Un flux masculin ne pourrait pas être simplement dû à des hommes Denisova beaucoup plus beaux que les mélanésiens tandis que leurs femmes auraient été laides ? :)

  2. [...] Depuis 2 ans, le monde de la paléo-anthropologie est en ébullition : une nouvelle espèce humaine pourrait avoir été découverte, et bousculer nos certitudes sur nos propres origines.  [...]

  3. Xochipilli dit :

    Ce qui est surprenant c’est que Néanderthal et Denisova ne se soient pas croisés alors qu’ils ont passé ensemble plusieurs centaines de milliers d’années. Comme tu le dis, je suis sûr qu’on est loin d’avoir tout découvert sur nos lointains ancêtres/cousins…

  4. [...] Tout ça pour dire que je préparais à pas de sénateur un billet sur les nouveaux résultats concernant le génome de Dénisova quand, paf, le blog Science étonnante publie un excellent billet sur le sujet. [...]

  5. roy dit :

    Bonjour.
    Merci pour votre blog et vos articles toujours intéressants et instructifs.

    Si je peux me permettre une remarque (tirée de wikipédia sur homo sapiens), concernant le pourcentage de gènes retrouvés :
    "Selon une étude publiée en 2010, des croisements ont eu lieu, car 4 % de l’ADN des populations européennes proviendrait de Homo neanderthalensis. Cependant une autre étude de 2012 suggère que ces similarités génétiques remontent à un ancètre commun aux deux espèces."

    Alors, y a-t-il un ancêtre commun ou un "flux de gène" :) ?

    • Bonne question ! Sans avoir creusé la question, j’imagine que des gènes communs "du fait d’un ancètre commun" et des gènes communs "du fait d’un flux de gènes" laissent une signature bien différente. Mais je ne connais pas le détail. En revanche, il me semble que le fait que ces 4% de génome de Néanderthal ne se retrouvent pas chez les Sapiens africains va plutôt dans le sens du flux de gènes.

  6. YMB dit :

    Pour ma part, je trouve curieux que Mme Denisova ait eu la peau fonçée. Quelques dizaines de milliers d’années en Europe ont fait pâlir à l’extrême les Irlandaises, mais pas cette dame après plusieurs centaines de milliers d’années en Sibérie ? J’ai l’impression qu’on a pas fini d’être surpris…

  7. [...] Depuis 2 ans, le monde de la paléo-anthropologie est en ébullition : une nouvelle espèce humaine pourrait avoir été découverte, et bousculer nos certitudes sur nos propres origines. L’histoire semblait assez claire, mais tout a changé en 2010. L’équipe du paléo-généticien Svante Pääbo publie l’analyse génétique d’un minuscule morceau de phalange découvert dans la grotte de Denisova, un endroit improbable d’Asie centrale situé au carrefour de la Russie, de la Chine, du Kazakhstan et de la Mongolie (voir la carte).Fait exceptionnel, cette grotte possède une température située autour de 0°C tout au long de l’année, et l’ADN de ce minuscule fragment est suffisamment bien conservé pour qu’il soit possible de séquencer son génome.Et là c’est la surprise : le fossile date d’il y a seulement 80 000 ans, mais n’appartient ni aux Sapiens, ni aux Néanderthaliens ! On pensait que l’histoire récente de la lignée humaine se résumait à ces deux-là, eh bien non ! Et grâce à la conservation de l’ADN, on est capable d’en savoir assez long sur cette nouvelle espèce à partir d’une simple demi-phalange.Tout d’abord cette phalange appartenait à une femme ! On sait qu’elle était probablement brune, aux yeux bruns et à la peau sombre. Mais surtout le séquençage de son génome révèle qu’elle est une cousine de Néanderthal. Cette nouvelle espèce a naturellement été baptisée « Denisova ». On peut même dater leur séparation à approximativement 500 000 ans. En comparant le génome de Néanderthal, de Denisova et celui d’humains actuels de différents pays, ils ont pu montrer que nous ne sommes pas à 100% des Homo Sapiens !Dans un papier précédent, ils avaient en effet montré qu’environ 4% de notre génome provient de Néanderthal. Ce résultat traduit le fait qu’il y a eu certainement dans le passé des mélanges (ou hybridations) entre Néanderthal et Sapiens. En clair ils ont couché ensemble ! Mais comme ces 4% se retrouvent chez les Européens et les Asiatiques, mais pas chez les Africains, on peut déduire que ce croisement a eu lieu en Eurasie, après que Sapiens soit sorti d’Afrique.Suite à la découverte de Denisova, les auteurs se sont bien sûr demandé si des membres de cette nouvelle espèce avaient pu aussi se mélanger avec Homo Sapiens. Et là surprise : aucune trace du génome de Denisova dans le nôtre … sauf pour les Mélanésiens, que sont par exemple les habitants de la Papouasie-Nouvelle Guinée. Ces derniers possèdent environ 5% de génome provenant de Denisova !Cela signifie que les ancêtres des Mélanésiens se sont probablement reproduits avec des membres de l’espèce Denisova, et ce après la séparation entre les Mélanésiens et les autres Eurasiens.On est capable d’identifier que Denisova a transmis aux Mélanésiens essentiellement du génome « masculin ». A l’époque, un « flux de gènes » signifiait donc certainement un viol, plutôt qu’une joyeuse et amicale communion au coin du feu.  [...]

  8. EMMA dit :

    "aucune trace du génome de Denisova dans le nôtre … sauf pour les Mélanésiens"
    Désolée de vous contredire. Mais je suis française et mes ancêtres maternelles aussi.
    Or les résultats de mon test ADN (genographic project) révèlent que j’ai hérité de 1,7% de gènes de l’homme de Denisova et d’ailleurs de 2,1% de l’homme de Néanderthal.
    Je serais fort étonnée d’être la seule dans ce cas, vu que personne n’est venu frappé à ma porte, suite à ce test.

    • Karine dit :

      Française moi aussi depuis des générations et selon le Genographic Project j’ai 1,5% de Neéanderthalien et 0,9% de Denisova, bien-sûr ces résultats sont à prendre avec des pincettes donc j’attends de voir qi ces résultats seront adaptés ou non dans le futur.

  9. Cocobeloeil dit :

    C’est quand même grave d’être obligé de se masturber le cerveau avec une phalange pour faire tenir Darwin debout non?

  10. JiTi dit :

    Petite idée pour un nouveau billet : référencer les principales méthodes de datation et leur fiabilité, car je trouve qu’on se perd un peu dans toutes ces dates.
    Sinon super article, ça ne fait que quelque jour que j’ai découvert le blog et je trouve génial je passe mon temps dessus!!

  11. bertou dit :

    Bonjour, vous parlez de "viol", c’est une vue contemporaine.Pensez que lors de "croisements" chez les Inuit ou en Polynésie, par exemple, les femmes se considéraient particulièrement "honorées" par les multiples "hommages" masculins des européens.

  12. MauRice dit :

    Chouette article :)

    Mais quelque chose m’embête beaucoup. Tu dis "à l’époque où nos lointains ancêtres se seraient séparés de nos plus proches cousins, les chimpanzés.". Nos lointains ancêtres ne se sont pas séparés des chimpanzés, mais des lointains cousins des chimpanzés. Ta formulation sous entends que la lignée Homo s’est détaché du chimpanzé, or le chimpanzé moderne a lui aussi fait du chemin depuis l’époque de notre ancêtre commun. Attention à cela !

    Il est vrai que le concept d’espèce fait partie de ces concepts très mal défini en biologie. Si la définition d’une espèce se résume à : "deux individus sont de la même espèce lorsqu’ils sont capables de donner une descendance féconde" Cependant, il existe un flou et certaines espèces sont inter-reproductibles, parfois c’est seulement le facteur géographique qui définira le terme d’espèce. Le concept est difficile à appliquer, car pour la Nature, les frontières n’existent pas ! :) Concernant les croisements entre Néandertal et Sapiens, n’oublions pas qu’une très faible proportion de mulet ou bardot sont féconds (c’est très rare, mais ça arrive). Et si Sapiens, Néandertal et Denisova étaient bien "incompatibles" mais que quelques hybrident ont pu être, miraculeusement, féconds ?

    • David dit :

      Oui, oui. Tout à fait d’accord avec ta reformulation, ce sont bien les ancêtres des chimpanzés ! On devrait leur donner un petit nom, mais je ne crois pas que l’on sache grand chose d’eux…

  13. […] puissance de l’ADN ancien, qui nous donna déjà Denisova (et ici) et quelques autres […]

Laisser un commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion / Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion / Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion / Changer )

Photo Google+

Vous commentez à l'aide de votre compte Google+. Déconnexion / Changer )

Connexion à %s

Suivre

Recevez les nouvelles publications par mail.

Rejoignez 4 747 autres abonnés

%d bloggers like this: