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Évolution : l’Homme de Néandertal qui sommeille en nous se précise

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L'Homme moderne non africain possède de nombreux gènes hérités de cousins néandertaliens. Deux équipes de chercheurs viennent de les rechercher chez des centaines d'Homo sapiens en vie, et d'ainsi les cataloguer. Jusqu'à 40 % du génome d'Homo neanderthalensis ont ainsi été retrouvés, mais ils sont dans ce cas de figure répartis entre 1.004 personnes. Ces gènes nous permettraient entre autres de mieux supporter le climat européen.

L'Homme de Néandertal aurait vécu en Europe et en Asie de -120.000 à -30.000 ans avant notre ère. Sa taille moyenne devait être comprise entre 1,55 et 1,65 m. Il fabriquait des outils et maîtrisait le feu. © Gianfranco Goria, Flickr, cc by nc nd 2.0

Les Hommes modernes et de Néandertal ont cohabité par le passé, au point de se reproduire entre eux et d'ainsi donner naissance à des hybrides. Controversée à ses débuts, cette théorie est maintenant acceptée, car validée par des données génétiques. Qui dit hybridation, dit mélange de gènes. Ainsi, les Homo sapiens actuels non originaires d'Afrique ont un génome composé entre 1 et 3 % de gènes transmis par nos cousins. La génétique a également montré qu'il n'y avait pas eu qu'une seule hybridation, bien au contraire.

Ainsi, de nombreux gènes dissemblables ont été transmis à l'Homme moderne non africain, et sont maintenant éparpillés dans son patrimoine génétique. Deux équipes viennent justement de les rechercher dans les génomes de centaines d'Européens et d'Asiatiques, puis de les cartographier en déterminant leurs loci. Elles ont respectivement été menées par David Reich de l'Harvard Medical School (États-Unis) et Joshua Akey de l'université de Washington (États-Unis). Les protocoles suivis sont relativement identiques.

Des outils mathématiques ont recherché des séquences de nucléotides vieilles de centaines de milliers d'années, mais qui n'ont été intégrées que récemment dans le patrimoine génétique de notre espèce. Les gènes correspondants ont alors été recherchés dans le génome d'Homo neanderthalensis. Sur un échantillon de 665 personnes vivantes, Joshua Akey et son collègue Benjamin Vernot ont ainsi repéré 15 milliards de paires de bases héritées de nos cousins, ce qui représente environ 20 % de leur génome. De son côté, l'équipe de David Reich a quant à elle identifié 40 % des gènes composant le patrimoine génétique de l'Homme de Néandertal, mais en travaillant sur l'ADN de 1.004 H. sapiens en vie.

Les squelettes de l'Homme de Néandertal et de l'Homme moderne sont relativement similaires. Homo neanderthalensis (que l'on voit ici) est cependant plus trapu qu'Homo sapiens. © Claire Houck, Flickr, cc by sa 2.0

L'aide de l'Homme de Néandertal pour s’adapter au climat européen

La position et l'activité de tous ces gènes en disent long sur les avantages qu'ils procurent à l'Homme moderne non africain. Ainsi, les séquences néandertaliennes les plus actives interviennent dans la production de kératine par les kératinocytes. Or, ces cellules composent à 90 % la surface de notre peau, tout en jouant un rôle déterminant dans la formation des phanères (ongles, poils et cheveux).

Le rôle précis de ces gènes reste à déterminer au moyen de nouvelles études scientifiques. Cependant, les auteurs avancent que leur transmission, puis leur utilisation, auraient permis à l'Homme moderne de mieux supporter le climat européen qu'il a rencontré après avoir quitté l'Afrique. N'oublions pas que l'Homme de Néandertal est arrivé en Europe plusieurs centaines de milliers d'années avec H. sapiens. Il a donc eu le temps de s'adapter à son environnement avant que les hybridations n'aient lieu.

Deux espèces aux limites de la compatibilité biologique

L'absence de gènes néandertaliens dans certaines parties du patrimoine génétique humain fournit également de précieuses informations. Cela peut signifier qu'ils ont été éliminés au cours des générations en raison des conséquences dommageables que leur expression provoquait. Par exemple, David Reich et ses collaborateurs ont remarqué qu'il n'y avait pas de séquences néandertaliennes dans la section du génome abritant le gène Foxp2. Or, chez l'Homme moderne, il est impliqué dans le langage.

De même, les gènes néandertaliens sont peu présents sur le chromosome X et peu exprimés dans les testicules. Or, chez la drosophile, cette situation s'observe chez des hybrides stériles. Selon les auteurs, H. sapiens et H. neanderthalensis devaient être aux limites de la « compatibilité biologique ». Nombre de leurs hybrides ont probablement été touchés d'infertilité. Pour ceux qui ont réussi à se reproduire, il a fallu une vingtaine de générations pour que les gènes néandertaliens en cause dans cette problématique disparaissent.

L'avenir nous dira l'accueil fait à ces deux études, mais plusieurs retours positifs ont déjà été exprimés à leur sujet. Sur le site Nature News, la généticienne des populations Sarah Tishkoff (université de Pennsylvanie à Philadelphie, États-Unis) les présente comme « les plus excitantes qu'elle ait jamais vues ». Ces travaux sont consultables dans les revues Nature et Science.

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