Une seule humanité, plusieurs origines africaines

Résultats scientifiques Ecologie évolutive & Biodiversité

Dans un article publié lundi 25 Septembre 2019 dans Nature Ecology & Evolution, des chercheurs soutiennent que notre passé évolutif doit être compris comme le résultat de changements dynamiques dans la connectivité, ou les flux de gènes, entre des populations humaines anciennes dispersées sur l’ensemble du continent africain. Ils remettent en cause l’idée de berceau de l’humanité localisé dans une région particulière. Par ailleurs, ils notent que considérer les populations humaines passées comme une succession de branches discrètes sur un arbre évolutif sans considérer cette dynamique de connectivité peut être trompeur. Ces modèles d’arbres sont potentiellement illusoires car ils réduisent l'histoire évolutive humaine à une série de «temps de séparation» dont la signification est discutable.

Origines africaines
Un patchwork montrant différents environnements africains afin de représenter l'idée que notre espèce a évolué à travers les interactions entre des populations vivant sur l'ensemble du continent, populations marquées par des périodes de connectivité accrue ou au contraire limitée. Ce type de modèle démographique est représenté par ce qu'on appelle une métapopulation. © Yasmine Gateau / Max Planck Institute for the Science of Human History

L'article paru dans Nature Ecology and Evolution, est le résultat d'une collaboration entre trois chercheurs : Lounès Chikhi Directeur de Recherche CNRS dans le laboratoire Evolution et Diversité Biologique (EDB – CNRS/Univ. Toulouse III Paul Sabatier/IRD), et Responsable d'un groupe de recherche à l'Instituto Gulbenkian de Ciência, Mark Thomas Professeur de Génétique à University College London et de l'archéologue Eleanor Scerri de l'Institut Max Planck de Jena pour les sciences de l'homme. Ces chercheurs affirment que la recherche d'un lieu d'origine unique de l'espèce humaine dans une région particulière d’Afrique est une entreprise futile et trompeuse. Par ailleurs, considérer les populations humaines du passé comme la succession de branches divergeant les unes des autres à partir d’un arbre évolutif comportant un tronc central et “ originel ” peut être trompeur. En effet, cette vision réduit l'histoire humaine à une série de "temps de séparation” dont la signification n’est pas toujours claire.

Pendant des décennies, les débats sur l'origine de l'espèce humaine ont souvent été basés sur deux modèles :

  1. le multi-régionalisme classique, qui suppose une origine ancienne des populations de l'Ancien Monde (Eurasie et Afrique) et met l'accent sur la continuité régionale sur des périodes de l’ordre de deux millions d'années ;
  2. le modèle “Recent Out of Africa" suggère une origine récente (de l’ordre de 100 000 ans) de l’ensemble de l’humanité à partir une expansion à partir d'une seule région d'Afrique, le célèbre berceau de l'humanité, souvent localisé en Afrique orientale ou australe.

Selon Lounes Chikhi, en ré-examinant la question de la diversité humaine actuelle à travers des changements dynamiques de la connectivité entre populations anciennes – en considérant l’espèce humaine comme une métapopulation - l'interprétation des données génétiques peut changer radicalement. Au lieu d'une série de divisions de populations qui se ramifient à partir d’un tronc ancestral, un modèle qui considère les changements de connectivité entre différentes populations humaines au fil du temps semble une hypothèse plus raisonnable. Par ailleurs, ce type de modèle semble expliquer différents résultats obtenus ces dernières années à partir de données génomiques, résultats qui ne sont pas expliqués par les modèles alternatifs actuels. Une métapopulation est exactement le type de modèle dans lequel on s'attendrait à ce que les individus bougent, colonisent de nouvelles régions, disparaissent ou se mélangent avec d’autres populations sur de longues périodes et de grandes zones géographiques. Aujourd'hui, il n’est pas possible d’identifier objectivement cette zone géographique uniquement à partir de données génétiques, mais des données provenant d'autres disciplines suggèrent que le continent africain représente l'échelle géographique la plus probable et la plus intéressante. Le modèle sur lequel s'appuient les auteurs de cet article est en accord avec les données fossiles, génétiques, paléo-climatologiques et archéologiques.

La communauté scientifique a ainsi les moyens d’aborder des problèmes complexes dans les études sur l’évolution humaine qui n’ont pas pu être résolus jusqu’à présent. Les chercheurs disposent maintenant de nombreuses données génétiques, archéologiques, et fossiles, et comprennent mieux comment le climat et l'environnement du passé ont affecté les espèces africaines. Désormais, les anciens modèles limitent les progrès de la compréhension du passé.

Les auteurs de cette étude reconnaissent que le passé était un lieu complexe et difficile à comprendre et que les anciens modèles, bien que globalement problématiques, ont été utiles pour comprendre ce passé lacunaire qui nous fascine. Les modèles peuvent être très utiles même lorsqu'ils sont profondément erronés, mais lorsqu'ils prennent le pas sur les données, ils peuvent limiter le progrès.

Pour Mark Thomas, co-auteur de l’étude, sachant que nous sommes une espèce africaine, beaucoup ont été amenés à poser la question de l’origine géographique en demandant d’où nous venons en Afrique. Mais lorsque les modèles actuels de génétique des populations entrent en considération et que les connaissances sur les fossiles, les outils et les climats anciens sont intégrées, la notion de « région unique » pose problème. Il devient alors nécessaire de commencer à penser différemment.

Salon Eleanor Scerri (Institut Max Planck pour la science de l’histoire humaine), il est possible de voir des fossiles humains anciens et variables venant de régions differentes, de très vieilles lignées génétiques et un changement panafricain de technologies et de cultures matérielles reflétant des connaissances avancées, telles que de nouvelles innovations techniques et sociales sur l’ensemble du continent. En d’autres termes, les chercheurs observent exactement ce que l’on attendrait d’un patchwork dynamique et interconnecté de populations plus ou moins isolées les unes des autres.

Lounès Chikhi continue à travailler sur ces questions en collaborant avec des mathématiciens de l'Université de Toulouse pour mieux comprendre les propriétés des modèles de métapopulations et leurs conséquences sur la diversité génétique des populations. L'un des objectifs de ces recherches est de développer des méthodes qui permettraient aux généticiens de mieux interpréter les données génomiques obtenues à partir de populations actuelles ou ancestrales grâce à un ADN ancien extrait de fossiles tels que les Néandertaliens et d'autres hominidés.

Il reste encore beaucoup à faire et à comprendre sur les relations que nos ancêtres ont entretenues entre eux et avec d’autres populations du Vieux Monde.

diversité génétique
Cette carte représente la distribution de la diversité génétique humaine à travers les différents continents. La carte a été réalisée de telle manière que les pays pour lesquels des données génétiques existaient voient leur taille représentée en fonction de leur diversité génétique. Plus un pays est grand par rapport à sa surface réelle, plus il abrite de diversité génétique. Cette carte montre de manière assez nette que la diversité génétique humaine se trouve principalement en Afrique. Par ailleurs le code couleur permet de représenter les estimations publiées des contributions néandertaliennes ou denisoviennes au génome humain. On notera que même dans les régions les plus affectées par une potentielle contribution néandertalienne ou denisovienne, cette contribution est inférieure à 8 %. © James Cheshire et Mark Thomas

Référence

Eleanor M. L. Scerri, Lounès Chikhi and Mark G. Thomas (2019) Beyond multiregional and simple out-of-Africa models of human evolution, Nature, Ecology & Evolution, 3, 1370–1372.

Contact

Lounès Chikhi
chercheur CNRS en génétique des populations - Laboratoire Évolution et Diversité Biologique (EDB – CNRS/Univ. Toulouse III Paul Sabatier/IRD)
Frédéric Magné
Contact communication - Laboratoire Évolution et Diversité Biologique (EDB – CNRS/Univ. Toulouse III Paul Sabatier/IRD)