Samedi-sciences (183): l'ADN révèle les débuts de Néandertal en Espagne

Le plus ancien ADN humain jamais séquencé démontre que des Néandertaliens, ou leurs ascendants directs, vivaient déjà il y a environ 400 000 ans dans ce qui est aujourd’hui l’Espagne. L’analyse de cet ADN, présentée lors d’un colloque le 10 septembre par l’équipe de Matthias Meyer, de l’Institut Max-Planck de Leipzig, bouscule la chronologie de l’histoire humaine en Europe : elle suggère que la séparation entre la lignée néandertalienne et celle de notre espèce pourrait remonter à 765 000 ans, bien plus tôt que ce que l’on pensait.

Trois des crânes de la Sima de los Huesos étudiés par l'équipe d'Arsuaga  © Science Trois des crânes de la Sima de los Huesos étudiés par l'équipe d'Arsuaga © Science

Le plus ancien ADN humain jamais séquencé démontre que des Néandertaliens, ou leurs ascendants directs, vivaient déjà il y a environ 400 000 ans dans ce qui est aujourd’hui l’Espagne. L’analyse de cet ADN, présentée lors d’un colloque le 10 septembre par l’équipe de Matthias Meyer, de l’Institut Max-Planck de Leipzig, bouscule la chronologie de l’histoire humaine en Europe : elle suggère que la séparation entre la lignée néandertalienne et celle de notre espèce pourrait remonter à 765 000 ans, bien plus tôt que ce que l’on pensait.

C’est dans la Sima de los Huesos, la « grotte des os », située près d’Atapuerca au nord de l’Espagne, que Mathias Meyer et ses collègues ont recueilli le fameux ADN. La Sima de los Huesos est l’un des plus extraordinaires sites abritant des fossiles humains. Elle contient des milliers d’os et de dents appartenant à au moins 28 individus différents. Leur morphologie a été étudiée par l’équipe du paléontologue Juan-Luis Arsuaga, de l’université Complutense de Madrid. Elle est très proche de celle des Néandertaliens (voir notre article).

Sur la base de ces résultats, Arsuaga a classé les hommes de la Sima de los Huesos comme des Homo heidelbergensis, espèce humaine ancienne considérée comme l’ancêtre des Néandertaliens. En fait, certains paléontologues, comme le Français Jean-Jacques Hublin, estiment qu’il s’agit bel et bien de Néandertaliens anciens.

Mais en 2013, un premier exploit technique de l’équipe de Leipzig est venu compliquer le tableau généalogique des fossiles de la Sima. Matthias Meyer et ses collègues ont réussi à extraire de l’ADN d’un fémur exhumé de la grotte espagnole (voir samedi-sciences du 7 décembre 2013). Il faut préciser qu’il ne s’agissait pas d’ADN nucléaire (venant du noyau d’une cellule), mais d’ADN mitochondrial. Ce dernier est transmis uniquement par la mère et ne fournit qu’une information génétique partielle sur l’individu étudié.

En l’occurrence, l’ADN du fémur montrait une parenté entre les fossiles de la Sima et les Denisovans (ou Denisoviens), un peuple mystérieux dont des restes (très ténus) ont été trouvés dans une grotte sibérienne, à 7500 km du site espagnol. Les Denisovans ont laissé des traces génétiques chez les hommes actuels d’Asie du sud-est, et l’on pense qu’ils ont divergé des Néandertaliens pour se répandre en Asie. Il ne semblait donc pas du tout logique de les trouver associés aux fossiles de la Sima de los Huesos, et Matthias Meyer s’était plutôt attendu à trouver un lien avec les Néandertaliens plutôt qu’avec les Denisovans.

Pour expliquer cette bizarrerie, les chercheurs ont avancé des scénarios qui auraient permis un échange de gènes entre les hommes de la Sima et les Denisoviens ou leurs ascendants directs.

Mais comme on l’a vu, l’information donnée par l’ADN mitochondrial est imparfaite. Seul l’analyse d’un ADN nucléaire pouvait permettre de préciser la généalogie des hommes de la Sima. L’équipe de Matthias Meyer s’est attelée à cette tâche pendant deux ans, et vient de battre un nouveau record, raconte la revue Science : elle a reconstitué une séquence d’un à deux millions de paires de base de l’ADN nucléaire extrait d’une dent et d’un os provenant de la grotte espagnole.

C’est donc le plus ancien ADN nucléaire humain jamais séquencé. L’entreprise a été très délicate, car cet ADN était dégradé et découpé en tout petits fragments. Mais les efforts de Meyer et ses collègues ont été récompensés, et la logique rétablie : la séquence qu’ils ont reconstituée est plus apparentée à l’ADN néandertalien qu’à ceux des Denisovans et de l’homme moderne.

Pour Matthias Meyer, les spécimens de la Sima sont des Néandertaliens précoces ou leurs proches parents. Et la ressemblance observée en 2013 avec les Denisovans vient d’un croisement ponctuel.

Ce nouveau résultat éclaircit donc le tableau. Les fossiles de la Sima sont bien, comme on le supposait, des Néandertaliens anciens ou leurs ascendants immédiats. Les données morphologiques sont bien cohérentes avec la génétique. Mais une nouvelle complication chronologique surgit. En effet, la proximité entre les hommes de la Sima, vieux de 400 000 ans, et les Néandertaliens conduit à faire reculer dans le passé la divergence de la lignée néandertalienne. Et du même coup, la séparation entre la branche qui aboutit à l’homme moderne, d’une part, et d’autre part celle qui aboutit aux Néandertaliens et aux Denisovans, doit aussi remonter dans le temps : elle pourrait, selon Matthias Meyer, dater de 550 000 à 765 000 ans.

Cela signifie, d’après Science, que les ancêtres de notre espèce ont commencé à se singulariser des autres humains archaïques entre 100 000 et 400 000 ans plus tôt que ce que l’on supposait. L’ADN de la Sima de Los Huesos bouscule la chronologie de l’évolution humaine. D’une manière générale, les avancées des recherches sur les ADN anciens ne cessent de révolutionner l’histoire de notre espèce.

Le Club est l'espace de libre expression des abonnés de Mediapart. Ses contenus n'engagent pas la rédaction.