Les scientifiques pensent avoir trouvé la première patrie de ‘Mitochondrial Eve’

Il y a deux cent mille ans, les plus anciens ancêtres partagés de tous les humains vivants sur Terre reposaient leurs pieds dans une oasis verdoyante au milieu du désert du Kalahari, en Afrique.

C’est là, dans un patchwork de lacs, de forêts et de prairies aujourd’hui éteints, connu sous le nom de paléo-terre de Makgadikgadi, que nos plus grands grands-mères et -grands-pères ont chassé, cueilli et élevé des familles pendant des dizaines de milliers d’années. Finalement, à mesure que le climat de la Terre changeait, la modification des précipitations a ouvert de nouvelles voies fertiles à travers le désert. Pour la première fois, nos lointains parents ont eu la chance d’explorer l’inconnu, laissant derrière eux ce qu’une équipe de chercheurs appelle désormais « la patrie ancestrale de tous les humains vivants aujourd’hui. »

C’est en tout cas l’histoire racontée par un nouvel article publié aujourd’hui (18 octobre) dans la revue Nature.

En étudiant les génomes de plus de 1 200 Africains indigènes vivant aujourd’hui dans le sud du continent, l’équipe a reconstitué l’histoire de l’une des plus anciennes lignées d’ADN sur Terre : une collection de gènes appelée L0, qui est transmise maternellement par les mitochondries et a survécu remarquablement inchangée dans certaines populations pendant des centaines de milliers d’années. En suivant où et quand la lignée L0 s’est divisée pour la première fois en sous-lignées légèrement différentes que l’on observe encore aujourd’hui dans certaines populations africaines indigènes, les chercheurs pensent avoir localisé précisément l’endroit où les premiers porteurs de L0 ont vécu et prospéré pendant des milliers d’années.

« Nous savons depuis longtemps que les humains sont nés en Afrique et il y a environ 200 000 ans », a déclaré l’auteur de l’étude, Vanessa Hayes, généticienne au Garvan Institute of Medical Research et à l’Université de Sydney, tous deux en Australie, lors d’une conférence de presse. « Mais ce que nous ne savions pas jusqu’à cette étude, c’était où, exactement, se trouvait cette patrie. »

Ce « exactement » rend certains autres chercheurs sceptiques. Chris Stringer, un expert des origines humaines au Natural History Museum de Londres, a déclaré à Live Science qu’il était « prudent » quant à l’utilisation des distributions génétiques modernes pour déduire où les anciennes populations vivaient il y a 150 000 ans – en particulier dans un continent aussi grand que l’Afrique. (Des études similaires ont retracé les premières populations humaines dans diverses parties de l’Afrique orientale, occidentale et australe.)

De plus, a-t-il ajouté, parce que la présente étude ne suit qu’une seule séquence de code génétique héritée par la mère, ses résultats peuvent ne pas saisir l’image complète des premiers voyages de l’humanité à travers l’Afrique. Au contraire, les meilleures preuves disponibles suggèrent que de multiples populations fondatrices génétiquement différentes ont pu vivre dans diverses parties du continent, donnant aux humains modernes non pas une mais plusieurs patries.

« Comme tant d’études qui se concentrent sur un petit bout du génome, ou une région, ou une industrie d’outils en pierre, ou un fossile « critique », cela ne peut pas saisir toute la complexité de nos origines en mosaïque », a déclaré Stringer.

La chasse à l’Eve génétique

La lignée L0 est une séquence d’ADN codée uniquement dans les mitochondries, une petite structure de vos cellules qui transforme les aliments en énergie cellulaire.

L’ADN mitochondrial ne représente qu’une fraction de votre génome, la majeure partie de votre ADN étant enfermée dans les noyaux cellulaires. Cependant, alors que l’ADN nucléaire est hérité des deux parents et se recombine à chaque génération, l’ADN mitochondrial est hérité uniquement de votre mère et peut rester inchangé pendant des dizaines de milliers d’années. En tant que tel, l’ADN mitochondrial (également connu sous le nom de « mitogénome ») est un outil clé pour suivre l’histoire génétique.

L0 est particulièrement important à cet égard, car toutes les personnes vivantes sont censées descendre sur leur lignée maternelle de la femme qui a porté la première séquence, une femme hypothétique appelée « Eve mitochondriale ». Aujourd’hui, la lignée L0 se retrouve le plus souvent chez les Khoisan, deux groupes indigènes vivant en Afrique australe. De nombreux autres groupes d’Africains indigènes sont porteurs d’un ADN mitochondrial qui descend de cette lignée, mais avec de subtiles variations. En comparant ces variations d’un groupe à l’autre, les généticiens peuvent reconstituer une chronologie générale du moment où ces anciennes lignées génétiques ont divergé.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont séquencé environ 200 mitogénomes L0 chez des populations autochtones vivant autour de l’Afrique australe. Comparé à une base de données de plus de 1 000 séquences L0 existantes, l’ensemble de données a créé l’un des instantanés les plus complets jamais pris de la façon dont l’ancienne lignée et ses ramifications les plus proches sont dispersées autour de l’Afrique australe aujourd’hui. Ces données de distribution ont permis à l’équipe d’estimer où et quand les descendants d’Eve mitochondriale se sont séparés pour la première fois en groupes distincts et génétiquement distincts.

« En utilisant cela, nous avons pu localiser ce que nous croyons être notre patrie humaine », a déclaré Hayes.

Cette patrie, ont suggéré les chercheurs, est Makgadikgadi, une vaste zone humide de quelque 46 000 miles carrés (120 000 kilomètres carrés), soit environ deux fois la superficie du lac Victoria, le plus grand lac d’Afrique aujourd’hui. L’équipe a découvert que l’Eve mitochondriale et ses descendants ont vécu dans cette région pendant environ 30 000 ans (de 200 000 à 170 000 ans) avant que la lignée L0 ne se divise en son premier sous-groupe.

« Cela nous indique que ces premiers humains ont dû rester dans la région de la patrie et ne pas la quitter » pendant cette période, a déclaré Hayes.

La voie verte

Alors, pourquoi nos anciens ancêtres ont-ils finalement quitté leur patrie, modifiant au passage leur destin génétique ? Selon les auteurs de l’étude, il pourrait s’agir d’une question de changement climatique.

À l’aide de modèles climatiques et d’échantillons de carottes sédimentaires provenant de la région, l’équipe a découvert que, de 130 000 à 110 000 ans environ, l’évolution des régimes pluviométriques a ouvert plusieurs « couloirs verts » de terres habitables dans le désert autour de Makgadikgadi. Les couloirs situés au nord-ouest et au sud-est de la zone humide pourraient avoir attiré des migrants dans ces directions, les menant vers les zones où vivent encore aujourd’hui différents groupes indigènes, ont écrit les chercheurs. Ce mouvement pourrait expliquer de manière adéquate la distribution des sous-groupes L0 autour de l’Afrique australe.

Ce qu’il n’explique pas, cependant, c’est l’autre moitié de notre lignée génétique (la moitié masculine). Selon Stringer, il n’y a pas beaucoup de preuves que nos premiers ancêtres masculins aient suivi un chemin comme celui décrit ici.

« Si l’on regarde le chromosome Y hérité par les hommes, les lignées les plus divergentes actuellement connues chez les humains existants se trouvent en Afrique de l’Ouest, et non en Afrique du Sud, ce qui suggère que nos ancêtres du chromosome Y pourraient être originaires de là », a déclaré Stringer.

Les auteurs de l’étude reconnaissent toutefois que les humains modernes ont pu avoir plusieurs  » patries  » où différentes lignées génétiques ont pris racine ; L0 est simplement la lignée la mieux préservée, grâce à sa provenance strictement maternelle. Ainsi, si les chercheurs sont désormais plus proches de localiser le petit Eden où l’Eve mitochondriale a fondé sa famille, il est encore trop tôt pour dire que nous avons tous trouvé notre patrie.

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Originally published on Live Science.

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