Eve

source: The Economist

Science et technologie

28 octobre 2019

traduction: GoogleTranslate/GrosseFille

EVOLUTION HUMAINE

Où se situe l'Eden primordial? Tout probablement, dans une plaine salée et ensoleillée du Botswana

L'Eve mitochondriale, l'un des premiers ancêtres de l'homme, a probablement habité sur les rives d'un immense lac, aujourd'hui disparu.

LE NORD DU BOTSWANA est une terre de contrastes étranges. Roulez en direction ouest depuis Francistown, la deuxième ville du pays, et contournez Makgadikgadi, une plaine blanche incrustée de sel qui est sèche pendant la majeure partie de l'année, mais qui se transforme en une région peuplée de vivant soudaine et abondante pendant la saison des pluies. Suivez la route plus loin et vous arrivez à Maun, au bord du delta intérieur luxuriant du fleuve Okavango, le quatrième plus long de l'Afrique australe. Il y a deux cent mille ans, Makgadikgadi était également luxuriante. Cette dernière et le delta faisaient tous deux partie d'un lac, le plus grand d'Afrique, entouré de zones humides. Pour la faune, le résultat a été un véritable paradis: une comparaison fortuite, car si les recherches les plus récentes sont correctes, c’est ici que tous ceux qui vivent aujourd’hui peuvent retracer leur ascendance.

Le fait que Homo sapiens ait commencé comme une espèce africaine a été largement prouvé dans les années 1980 par Allan Wilson, de l'Université de Californie à Berkeley, qui a examiné un type particulier d'ADN transmis d'une mère à ses enfants, sans mélange par reproduction sexuelle. Ce soi-disant mitogenome est indépendant du noyau de la cellule, où se trouvent les autres gènes. Il réside dans des structures appelées mitochondries qui sont les descendants, il y a des milliards d'années, de bactéries autrefois libres et qui agissent maintenant comme le bloc d'alimentation d'une cellule.
Les arbres généalogiques des mitogénomes humains actuels, dont les branches ont été causées par des mutations au cours des millénaires, ont tous leurs racines en Afrique et convergent vers une seule femme inconnue, surnommée Eve Mitochondrial. Par la suite, une astuce scientifique similaire réalisée sur l’ADN du chromosome Y, transmise sans mélange de père en fils, a établi l’idée d’un Adam chromosomique en Y. Le lieu de résidence d'Adam chromosomique Y n'a pas encore été établi. Mais tel qu'ils le décrivent cette semaine dans Nature , un groupe de chercheurs dirigé par Vanessa Hayes du Garvan Institute à Sydney, en Australie, pense avoir découvert la provenance d'Eve mitochondriale.

À l'ouest de Nod 

Que le nord du Botswana soit un habitat important pour les premiers hommes est connu depuis des années. Makgadikgadi est jonché d'outils de pierre déposés il y a des siècles par des hominidés paléolithiques. Quelle espèce d'hominidés, cependant, n'est pas nécessairement claire. Contrairement aux artefacts ultérieurs, les outils paléolithiques ne sont pas spécifiques à une espèce. Bien inventé il y a environ 1.8m ans par Homo erectus , une espèce de début humaine qui se propagent en Afrique et en Asie, ils ont également été utilisés par de nombreuses filles de l'espèce erectus, une desquelles conduit finalement à l'Homo sapiens.

La chronologie proposée par Mme Hayes et ses collègues est que, quelle que soit ceux qui y auraient vécu auparavant, il y a 200 000 ans, les terres autour du lac Makgadikgadi étaient occupées par Homo sapiens . Pendant les 70 000 années suivantes, ces personnes ont évolué de manière isolée, enfermées dans leur pays d'origine dans un environnement désertique. Ensuite, en deux temps - l'un il y a 130 000 ans et l'autre il y a 110 000 ans - ils se sont propagés sur le monde entier.

L'arbre mitogene humain s'est scindé tôt en deux branches, appelées L0 et L1-6. L0 s'est vuconfiné en grande partie à l'Afrique australe. C'est le mitogenome caractéristique du peuple Khoesan, qui est bien antérieur à l'arrivée dans la région des Bantous du nord de l'Afrique et des Européens d'outre-mer. Mme Hayes et ses collègues ont donc rassemblé toutes les versions existantes de L0 qu'ils ont pu trouver, ainsi que 198 nouvelles, afin de constituer un total de 1 217 variantes à partir desquelles ils ont cherché à construire un arbre ancestral définitif.

Ces arbres sont fabriqués en recherchant des fautes de frappe dans les séquences de «lettres» génétiques dans les génomes - des endroits dans l’ADN où une base chimique unique diffère d’un individu à l’autre. Étant donné que les mitogenomes ne se recombinent pas pendant les rapports sexuels, ces changements résultent tous de mutations aléatoires. En comparant les génomes, il est possible de déterminer l'ordre dans lequel les mutations se sont produites. D'où l'arbre ancestral. Et parce que même les processus aléatoires ont des moyennes mesurables, il est également possible d'estimer le moment où une mutation particulière est apparue.

Grâce à ces deux informations et à la troisième (où un échantillon a été recueilli), il est possible de construire des cartes sur la répartition des personnes. Et c'est ce que Dr Hayes et ses collègues ont fait. Ils ont d'abord rédigé et daté un nouvel arbre L0. Les branches de ce réseau convergent il y a environ 200 000 ans, au lieu de 150 000, comme on le croyait auparavant. Et cela indiquerait que le point d'origine est Makgadikgadi.

Il a également montré que la population de L0 avait vécu à Makgadikgadi et nulle part ailleurs (du moins aucun endroit n’a laissé d’ADN mitochondrial moderne) pendant environ 70 millénaires avant qu’une partie de celle-ci ne se déplace vers le sud-ouest et 20 autres millénaires avant qu'une autre ne se déplace vers le nord-est. Les migrants du nord-est ont été confirmés comme les ancêtres de L1-6, et donc de tous ceux qui vivent encore aujourd'hui, à l'exception du Khoesan et de leurs parentés.
Le deuxième élément de preuve provient des travaux de Axel Timmermann, collaborateur du Dr Hayes, de l'Institut des sciences fondamentales à Busan, en Corée du Sud. Il est climatologue et a construit, à partir de preuves paléogéographiques et astronomiques, une chronique de Makgadikgadi et de ses environs. En particulier, il a examiné les effets sur le climat des modifications de l'orbite et du spin axial de la Terre qui provoquent des périodes glaciaires.

Sa conclusion est que la barrière du désert entourant Makgadikgadi a été traversée à deux reprises par des corridors verts le long desquels les animaux, y compris les persoones, auraient pu migrer. Le premier corridor a été ouvert il y a 130 000 ans dans le sud-ouest. Le second, il y a 110 000 ans au nord-est.

Cela correspond à la fois aux données mitogénomiques et aux preuves archéologiques. La dispersion sud-ouest aurait transporté les ancêtres des individus L0 actuels dans d'autres parties de l'Afrique australe. Cela expliquerait en particulier les traces d'habitat le long des côtes sud-africaines, qui datent de peu de temps après cette période.

Cependant, c'est la dispersion nord-est qui a propagé les enfants de Makgadikgadi dans le monde entier. Ils se sont répandus dans ce qui est maintenant la Zambie et jusqu'en Afrique de l'Est. Finalement, ils ont traversé en Asie, puis en Australie, en Europe et dans les Amériques.

Comme c'est souvent le cas en science, il reste encore quelques points à régler. L'une est l'endroit où vivait Adam, un chromosome Y en Afrique, un fait pour lequel les preuves sont rares. Une autre question connexe est de savoir à quel point il y eu métissage avec les hominidés préexistants de la part des migrants de Makgadikgadi  à mesure qu’ils se propageaient et se multipliaient.

Il est reconnu à partir de l'ADN des personnes vivantes aujourd'hui que Homo sapiens a évolué avec des Néandertaliens en Europe et des Denisovans en Asie. Il est également connu par des fossiles qu'Homo sapiens existait ailleurs en Afrique hors de Makgadikgadi au moment où le Dr Hayes le décrit. Il est donc certain que les Makgadikgadians ont acquis l’ADN d’autres groupes au cours de leurs migrations. Il est néanmoins tentant de penser, surtout compte tenu de cette période d'isolement de 70 000 ans, durant laquelle des caractéristiques uniques auraient pu évoluer sans être diluées par des gènes extérieurs, que ce qui a finalement émergé de cette gigantesque zone humide était vraiment spécial et dominant.