L’analyse du génome tiré d’un os trouvé dans une grotte de l’Altaï suggère qu’il provient d’une adolescente dont la mère était néandertalienne et le père dénisovien, deux lignées humaines disparues.
Nous sommes tous métis, issus de brassages de populations immémoriaux. Mais Denisova 11 l’est d’une manière toute singulière. Cette ado vivait il y a environ 90 000 ans en Sibérie. Elle est morte vers l’âge de 13 ans, d’une cause inconnue, et a été enterrée dans la grotte de Denisova dans les montagnes de l’Altaï, où un fragment de ses os a été trouvé en 2012.
Son ADN a été extrait et analysé, et son génome reconstitué a stupéfié les chercheurs : sa mère était une néandertalienne, et son père un dénisovien, deux lignées humaines disparues, dont il ne subsiste que quelques traces dans le patrimoine génétique d’une partie des hommes d’aujourd’hui.
« Notre réaction ? La surprise », raconte Benjamin Vernot, qui a participé à ces analyses à l’Institut Max-Planck d’anthropologie évolutionniste de Leipzig, en Allemagne, la Mecque de l’étude de l’ADN ancien, dirigé par le pionnier Svante Pääbo. « C’était tellement fou qu’on a passé plusieurs mois à vérifier que ce n’était pas une erreur. » Les vérifications ont été jugées suffisamment solides pour que la découverte soit publiée, jeudi 23 août, dans la revue Nature.
Précision confondante
La grotte de Denisova est célèbre dans les cercles de la paléontologie humaine depuis qu’elle a livré un fragment d’une phalange dont l’ADN a révélé, en 2010, l’existence d’une lignée humaine inédite, à qui a été donné le nom de cette grotte. Celle-ci est différente des néandertaliens qui peuplaient alors l’Europe, et d’Homo sapiens qui n’allait pas tarder à supplanter toutes ces populations. Ces dénisoviens ne nous sont connus que par quelques ossements et quelques dents retrouvés dans la grotte de l’Altaï : on ne sait pas à quoi ils ressemblaient, mais on a pu retrouver d’infimes fragments de leur ADN dans le génome de populations actuelles de Papouasie ou d’aborigènes australiens.
L’étude de l’ADN de Denisova 11 livre des informations d’une précision confondante sur son ascendance. L’équipe de Svante Pääbo a comparé son génome à celui de Denisova 3, la première dénisovienne identifiée et datée d’environ 40 000 ans, à celui d’un néandertalien trouvé dans la même grotte, et lui vieux de 120 000 ans environ, et aussi à celui d’un Africain actuel. Cette comparaison a montré que, chez Denisova 11, 38,6 % de fragments d’ADN pris au hasard se rapprochaient des spécificités d’un génome néandertalien, et 42,3 % de celui de Denisova 3.
Cette quasi-parité pouvait signifier deux choses : soit qu’elle appartenait à une population dont les ancêtres étaient issus d’un mélange entre néandertaliens et dénisoviens ; soit que ses propres parents appartenaient chacun à un de ses groupes. Pour l’équipe de Leipzig, c’est cette seconde interprétation qui prévaut : Denisova 11 est une métisse de première génération, sa mère était néandertalienne, son père dénisovien.
Coexister, « au sens biblique »
Mais son arbre généalogique est encore plus mêlé : l’analyse génétique permet de plonger dans l’ascendance de son père dénisovien – c’est la partie de l’étude réalisée par Benjamin Vernot. « Il est probable que son père dénisovien a lui-même eu un ancêtre néandertalien, voire plusieurs, dans sa généalogie, possiblement aussi loin que 300 à 600 générations avant sa naissance », écrivent les chercheurs. Vertige de la profondeur d’analyse génétique…
Et cet héritage néandertalien viendrait d’une population différente de celle à laquelle la mère de Denisova 11 est apparentée. Celle-ci était elle-même génétiquement plus proche de néandertaliens qui ont vécu en Croatie 20 000 ans plus tard que du « Neandertal de l’Altaï » retrouvé dans la même grotte de Denisova, et lui plus vieux de 50 000 ans.
La reconstitution de ce puzzle génétique dessine donc un monde où des lignées humaines longtemps séparées restaient interfécondes et pouvaient à l’occasion avoir une descendance aux ramifications elles-mêmes croisées des générations plus tard. Elle suggère des mouvements de population sur de vastes territoires – 6 000 kilomètres séparent la grotte croate de Vindija et celle de Denisova.
« Ces mouvements ont longtemps été envisagés sur un axe nord-sud, commente l’archéologue Pascal Depaepe (Institut national de recherches archéologiques préventives), qui n’a pas participé à l’étude. C’était sûrement bien plus compliqué avec des mouvements latéraux, en l’occurrence est-ouest, de la Sibérie vers la Croatie. » Des mouvements dont il a étudié les indices dans du mobilier archéologique (des silex taillés), en Europe occidentale, note-t-il. « Mais la Sibérie, c’est encore plus loin ! »
Autre enseignement : « Cela montre que les populations préhistoriques se mélangeaient assez facilement, remarque Pascal Depaepe. Elles n’ont pas fait que cohabiter, mais se sont connues au sens biblique du terme. » « Bien sûr, on savait que cela arrivait, par des analyses génétiques antérieures, constate Benjamin Vernot. Mais trouver l’os d’un descendant direct de ces métissages, c’est très cool, et l’illustration de la force de la sérendipité » – c’est-à-dire de ces choses que l’on découvre par hasard ou par chance, une dimension qui fait partie intégrante des recherches en paléontologie, selon M. Depaepe.
Questions de « fitness »
Ces multiples métissages bousculent la définition de ce qu’est une espèce, en principe confinée dans les frontières de l’interfécondité. Si ces croisements étaient possibles, pourquoi néandertaliens et dénisoviens sont-ils restés génétiquement distincts ? Dans leur conclusion, Svante Pääbo et ses collègues écrivent que les premiers habitaient l’ouest de l’Eurasie, et les seconds une portion inconnue autour de l’Altaï. Les occasions de rencontres entre petits groupes, dans le temps et dans ces espaces immenses, n’étaient peut-être pas si fréquentes.
Autre hypothèse : les individus issus de ces croisements auraient pu être en moins bonne santé que leurs parents et moins aptes à laisser une descendance – les scientifiques parlent de « fitness ». A l’inverse, notent-ils, l’arrivée de groupes plus nombreux d’Homo sapiens en Eurasie, venus d’Afrique autour de 60 000 ans, et eux aussi capables de se reproduire avec ces populations archaïques, a pu aboutir à leur « absorption » – un autre terme pour dire disparition.
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