En Afrique australe, un groupe de personnes a vécu dans un isolement partiel pendant des centaines de milliers d’années, comme le démontre une nouvelle étude conjointe de l’université d’Uppsala (Suède) et de l’université de Johannesburg (Afrique du Sud). Cette étude, basée sur l’analyse des génomes de 28 personnes ayant vécu entre 10 200 et 150 ans auparavant en Afrique australe (la plus vaste étude sur l’ADN ancien africain), est publiée dans « Nature ». Les chercheurs ont également découvert des adaptations génétiques qui ont probablement façonné l’Homo sapiens en tant qu’espèce. L’Homo sapiens existe depuis au moins 300 000 ans. Cependant, on ne sait pas exactement où notre espèce est apparue sur le continent africain. Selon certaines théories, l’Homo sapiens aurait évolué en Afrique de l’Est et se serait répandu vers le sud il y a environ 50 000 ans. Mais ces travaux démontrent aujourd’hui que cette hypothèse est erronée.
En profondeur
Nous savons depuis longtemps que le sud de l’Afrique était habité, mais auparavant, nous ne savions pas si ces habitants étaient simplement nos ancêtres ou s’ils étaient des Homo sapiens. Nous pouvons désormais prouver que l’Homo sapiens existe et évolue dans le sud de l’Afrique depuis très longtemps. Cette région a joué un rôle important dans l’évolution humaine, peut-être le plus important de tous, ajoute Mattias Jakobsson, qui a dirigé l’étude et est professeur de génétique à l’université d’Uppsala.
L’étude est basée sur l’analyse des génomes de 28 individus qui ont vécu en Afrique australe il y a entre 10 200 et 150 ans. En comparant les génomes des habitants de l’âge de pierre d’Afrique australe avec ceux des habitants modernes et de l’âge de pierre d’autres parties du monde, les chercheurs ont découvert que les habitants de l’âge de pierre d’Afrique australe avaient vécu isolés pendant très longtemps.
Ce groupe semble avoir été génétiquement isolé pendant au moins 200 000 ans. Ce n’est que relativement tard, il y a environ 1 400 ans, que l’on observe des traces évidentes de flux génétique dans ce groupe, lorsque l’ADN d’individus d’Afrique orientale et occidentale commence à apparaître chez des individus d’Afrique australe.
Bien qu’aucun nouveau groupe n’ait migré vers l’Afrique australe avant il y a environ 1 400 ans, les données génétiques suggèrent que les membres de la population méridionale ont migré vers le nord pendant les périodes climatiques favorables. Il y a environ 8 000 ans, on trouve du matériel génétique de la population méridionale chez des individus de l’actuel Malawi, et il est possible que de telles expansions depuis le sud aient également eu lieu auparavant.
Une grande partie des restes humains analysés ont été trouvés dans le refuge rocheux de la rivière Matjes, une formation rocheuse protectrice sur la côte sud de l’Afrique du Sud. Le site contient cinq couches archéologiques clairement définies qui représentent différentes périodes historiques et culturelles, datant d’il y a environ 10 000 ans à il y a environ 1 500 ans. L’analyse archéologique montre que les outils varient d’une couche à l’autre et que chaque période a sa propre technique de fabrication.
Malgré cela, les individus sont génétiquement pratiquement identiques tout au long de la période. Il n’y a aucune preuve d’immigration ou d’échange de population. Cela diffère de ce qui se passe en Europe, par exemple, où les changements culturels coïncident souvent avec l’arrivée de nouvelles personnes dans le pays.
Plus de détails
Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont identifié 79 variantes d’ADN qui altèrent la fonction génétique et sont exclusives à l’Homo sapiens, c’est-à-dire des variantes génétiques différentes de celles trouvées chez les Néandertaliens, les Denisoviens, les chimpanzés et les gorilles. De plus, tous les Homo sapiens, vivants ou préhistoriques, analysés sont porteurs de la même variante.
Les génomes des individus préhistoriques d’Afrique australe sont inestimables dans ce contexte, car ils contiennent un grand nombre de variantes génétiques qui ont été perdues dans d’autres groupes. On peut considérer que la population préhistorique d’Afrique australe contient la moitié de toute la variation génétique humaine, tandis que tous les autres groupes, y compris les populations d’Afrique occidentale et orientale, ainsi que les populations hors d’Afrique, contiennent l’autre moitié. Par conséquent, ces génomes nous aident à déterminer quelles variantes génétiques ont réellement joué un rôle important dans l’évolution humaine.
Parmi celles-ci, sept variantes génétiques liées à la fonction rénale ont été découvertes. À première vue, cela a surpris les chercheurs, qui s’attendaient à trouver principalement des gènes liés au système immunitaire et aux fonctions cognitives. Bien que ces variantes aient également été découvertes, les variantes génétiques affectant la fonction rénale étaient clairement surreprésentées.
Une hypothèse est que ces variantes génétiques sont liées à la capacité humaine unique de refroidir le corps par la transpiration, ce qui nécessite une bonne capacité à contrôler l’équilibre hydrique corporel. Il est possible que ce soient précisément ces modifications des gènes affectant la morphologie et la fonction rénales qui aient conféré à nos ancêtres des propriétés uniques pour réguler l’équilibre hydrique, augmentant ainsi leur capacité de refroidissement et leur endurance, propriétés dont les Néandertaliens et les Denisoviens étaient dépourvus.
Outre ces variantes, les chercheurs ont découvert des modifications dans des gènes impliqués à la fois dans le système immunitaire et la croissance neuronale, ce qui pourrait affecter la croissance cérébrale et les fonctions cognitives complexes. Plus de 40 % de ces variantes sont associées aux neurones et à la croissance cérébrale, ce qui suggère un rôle dans l’évolution cognitive. Plusieurs gènes ont été associés à l’attention, une capacité mentale qui aurait pu évoluer différemment chez l’Homo sapiens par rapport aux Néandertaliens et aux Denisoviens.
« L’un des résultats les plus significatifs de l’étude est qu’elle suggère que les comportements et les pensées complexes observés dans les archives archéologiques d’Afrique australe il y a environ 100 000 ans ont pris naissance localement et ont pu ensuite se propager vers le nord avec les gènes et les technologies des chasseurs-cueilleurs locaux », explique Marlize Lombard, archéologue spécialisée dans le Mésolithique et l’archéologie cognitive à l’université de Johannesburg, qui est l’une des auteurs de l’étude.
« Ce qui me réjouit le plus, c’est que ces génomes offrent une image très claire de l’histoire démographique précoce de l’Afrique australe. À mesure que nous obtenons davantage de génomes anciens de haute qualité, nous commençons, pour la première fois, à mieux comprendre la population. Cela nous fournit une base beaucoup plus claire pour comprendre comment les humains modernes ont évolué sur le continent africain », conclut Carina Schlebusch, professeure d’évolution humaine et de génétique à l’université d’Uppsala et l’une des auteurs de l’étude.
