Notre espèce est le dernier membre vivant de l’arbre généalogique humain. Mais il y a seulement 40 000 ans, Néandertaliens Marcha la terre et des centaines de milliers d’années avant cela, nos ancêtres se chevauchaient de nombreux autres hominins – des espèces de primates à deux pattes.
Cela soulève plusieurs questions: quelles autres populations et espèces avec nos ancêtres ont-ils accouplé et quand? Et comment cette ancienne forme de mélange a-t-elle qui nous sommes aujourd’hui?
« Partout où nous avons des hominins au même endroit, nous devons supposer qu’il y a le potentiel qu’il y a une interaction génétique, » Adam van Arsdaleun anthropologue biologique au Wellesley College du Massachusetts, a déclaré à Live Science.
En d’autres termes, différentes espèces d’hominines avaient des relations sexuelles – et des bébés – ensemble. Cela signifie notre L’arbre généalogique évolutif est emmêléavec des parents encore inconnus qui se cachent peut-être dans les branches.
Les preuves ADN émergentes suggèrent que cette «interaction génétique» a entraîné la diversité et les nouvelles combinaisons de traits qui ont aidé les humains anciens – y compris nos ancêtres – prospèrent dans différents environnements du monde entier.
« Tout est question de variation, » Rebecca Ackermannun anthropologue biologique à l’Université du Cap en Afrique du Sud, a déclaré à Live Science. « Une plus grande variation chez l’homme nous permet d’être plus flexibles en tant qu’espèce et, par conséquent, de réussir en tant qu’espèce en raison de toute la diversité. »
Les techniques de pointe peuvent éclairer les périodes cruciales plus profondément dans notre passé évolutif qui a conduit à Homo sapiens évoluer en Afrique, ou même faire la lumière sur les périodes avant le Homo le genre existait. Ces connaissances, à leur tour, pourraient améliorer notre compréhension de ce qui nous rend humain.
Un ruisseau tressé
Au début du 20e siècle, les scientifiques pensaient qu’il y avait une ligne évolutive claire entre nos ancêtres et nous, une espèce évoluant séquentiellement vers une autre et aucune contribution des populations « extérieures », comme les branches d’un arbre.
Mais les progrès du 21e siècle dans Analyse de l’ADN ancienne Les techniques ont révélé que nos origines ressemblent davantage à un flux tressé – une idée empruntée à la géologie, où les canaux peu profonds se ramifient et rejoignent un flux comme un réseau.
« Cela devient très difficile lorsque vous pensez aux choses dans un modèle de flux tressé pour diviser (populations) en groupes discrets », a déclaré Ackermann. « Il n’y a pas, par définition, de groupes discrets; ils ont contribué à l’évolution de l’autre. »
Ackermann étudie la variation et l’hybridation – l’échange de gènes entre différents groupes – à travers l’histoire évolutive des hominines, pour mieux comprendre comment génétique et échange culturel nous a fait humains. Et Elle pense L’hybridation à l’intérieur et à l’extérieur de l’Afrique a joué un rôle important dans nos origines.
Les preuves d’une telle hybridation sont sorties dans un flux constant depuis que le premier génome néandertalien a été séquencé en 2010. Ce programme de recherche, qui a valu que le généticien Svante Pääbo A Prix Nobel en 2022a révélé que H. Sapiens et Néandertaliens Réghère régulièrement des relations sexuelles. Cela a également conduit à la découverte du Denisovansune population inconnue qui variait à travers l’Asie de 200 000 à 30 000 ans et qui aussi avait une progéniture avec Les deux Néandertaliens et H. Sapiens.
« Vous avez tellement de complexité que cela n’a aucun sens de dire qu’il n’y avait qu’une seule origine de Sapiens. Il ne peut y avoir un modèle universel qui explique littéralement tous les humains sur terre. »
Sheela Athreya, Texas A&M University
Lorsque les espèces partagent des gènes entre eux par l’hybridation, le processus est connu sous le nom d’introgression, et lorsque ces gènes partagés sont bénéfiques pour une population, il est connu sous le nom d’introgression adaptative.
Émergeant de deux décennies d’études génétiques des humains et de nos parents éteints est la compréhension que nous pouvons être qui nous sommes grâce à une propension à s’associer à quiconque – y compris d’autres espèces.
La connexion avec d’autres groupes – socialement et sexuellement – était une partie importante de évolution humaine. « Pour que nous survivions et deviendrons humains en dépendait probablement vraiment », a déclaré Van Arsdale.
Avantages de l’hybridation
Depuis que le premier génome néandertalien a été séquencé, les chercheurs ont tenté d’identifier quand et à quelle fréquence notre H. Sapiens Les ancêtres se sont accouplés avec d’autres espèces et groupes. Ils ont également enquêté sur la façon dont les gènes de Néanderthal et de Denisovan nous affecter aujourd’hui. Beaucoup de ces études s’appuient sur de grands ensembles de données de génomes des humains vivant aujourd’hui et les lient à l’ancien ADN extrait des os des humains éteints et de leurs proches qui vivaient des dizaines de milliers d’années.
Ces analyses montrent que de nombreux gènes originaires de groupes désormais extincts peuvent nous conférer des avantages aujourd’hui. Par exemple, les Tibétains modernes ont une variante de gènes unique pour vivant à haute altitude qu’ils ont probablement hérité des Denisovans, tandis que différentes versions de gènes de pigment de peau néandertalien ont peut-être aidé certaines populations à s’adapter à des climats moins dignes tout en protégeant D’autres du rayonnement UV.
Il existe également des preuves que les gènes néandertaliens ont aidé les premiers membres de notre espèce à s’adapter rapidement à la vie en Europe. Compte tenu de leur longue histoire en Europe avant l’arrivée de H. SapiensLes Néandertaliens avaient construit une suite de variations génétiques pour faire face à des maladies propres à la région. H. Sapiens ont rencontré ces nouvelles maladies lorsqu’ils se propagent dans des zones où vivaient les Néandertaliens. Mais, en s’accouplant avec les Néandertaliens, ils ont également obtenu gènes qui les ont protégés de ces virus.
Au-delà des traits spécifiques qui peuvent conférer des avantages chez l’homme aujourd’hui, ces épisodes d’accouplement ont diversifié le pool de gènes humains, ce qui peut avoir aidé nos ancêtres à la météo variée des environnements.
L’importance de la diversité génétique moderne peut être illustrée par des gènes de l’antigène leucocytaire humain (HLA), qui sont critique à la capacité du système immunitaire humain à reconnaître les agents pathogènes. Aujourd’hui, les humains ont un éventail vertigineux de ces gènes, en particulier dans Asie de l’Est. Cette région du monde est un « point chaud » Pour les maladies infectieuses émergentes en raison d’une combinaison de facteurs biologiques, écologiques et sociaux, cette diversité peut donc offrir des avantages dans un domaine où de nouvelles maladies émergent fréquemment.
Lorsque la diversité génétique est perdue isolement de la population Et le déclin, les groupes peuvent devenir particulièrement sensibles aux nouvelles infections ou incapables de s’adapter à de nouvelles circonstances écologiques. Par exemple, une théorie soutient que les populations néandertaliennes ont diminué et ont finalement disparu il y a environ 40 000 ans parce qu’ils manquaient de diversité génétique en raison de consanguinité et isolement.
Découverte des « populations fantômes »
Certaines des recherches les plus récentes vont plus loin dans le temps évolutif, en identifiant « populations fantômes« – Les groupes humains qui ont disparu après avoir contribué les gènes à notre espèce. Souvent, les archéologues n’ont pas de restes squelettiques de ces populations, mais leurs échos persistent dans notre génome, et leur existence peut être glanée en modélisant comment les gènes changent dans le temps.
Par exemple, un « population mystère«De 50 000 personnes pouvant accueillir nos ancêtres, il y a 300 000 ans, a passé des gènes qui ont créé plus de connexions entre les cellules cérébrales, ce qui pourrait avoir stimulé notre fonctionnement cérébral.
La population qui s’est hybridée avec H. Sapiens et a contribué à stimuler notre cerveau peut avoir été une lignée de Homo erectus. Cette espèce aurait autrefois disparu après avoir évolué en H. Sapiens en Afrique, mais les anthropologues pensent maintenant H. erectus survécu dans certaines parties de l’Asie Jusqu’à il y a 115 000 ans.
En fait, notre histoire évolutive peut inclure l’accouplement des populations qui ont été séparées pendant un million d’années, a déclaré Van Arsdale. Ces populations « superarchaïques » sont de plus en plus découvertes alors que nous exploitions nos propres génomes et ceux de nos proches parents, néandertaliens et Denisovans.
Par exemple, une étude génétique publiée en 2020 a identifié un Population superarchaïque Cela s’est séparé des autres ancêtres humains il y a environ 2 millions d’années, mais a ensuite exercé des ancêtres des Néandertaliens et des Denisovans il y a environ 700 000 ans. Les experts ne savent pas exactement quels gènes cette population fantôme superrarchaïque a partagé avec nos ancêtres ou qui c’était, mais il peut avoir été une lignée de H. erectus.
Espace vierge évolutif
Mais il y a une grande région non cartographiée de l’histoire évolutive humaine – et c’est crucial pour notre identité en tant qu’espèce.
La période où H. Sapiens a d’abord évolué en Afrique, et la période la plus éloignée de l’histoire évolutive humaine sur le continent qui est antérieure à la Homo Le genre, reste un énorme fossé de connaissances. C’est en partie parce que l’ADN préserve bien dans les grottes et autres environnements stables dans les zones glaciales du monde, comme celles trouvées dans les régions de l’Europe et de l’Asie, tandis que les conditions plus chaudes de l’Afrique dégradent généralement l’ADN. En conséquence, la séquence d’ADN humaine la plus ancienne d’Afrique est juste 18 000 ans. En revanche, un squelette découvert dans le nord de l’Espagne a produit un génome mitochondrial complet d’un parent humain, H. Heidelbergensisqui vivait plus de Il y a 300 000 ans.
« Les cartes de l’ADN ancien humain sont des données extrêmement eurasiennes », a déclaré Van Arsdale. « Et la réalité est que c’est un lieu marginal dans notre passé évolutif. Donc, comprendre ce qui se passait dans le cœur de l’Afrique serait potentiellement transformateur. »
C’est là que la technologie actuelle de l’ADN est absente.
Pourtant, c’est une très nouvelle technique. À ce jour, l’analyse paléoprotéomique a identifié seulement une poignée de séquences de protéines incomplètes dans des parents humains anciens et n’a jusqu’à présent pu glaner qu’une petite quantité d’informations génétiques de celles-ci.
Mais dans une étude historique publiée cette année, les chercheurs ont utilisé des protéines dans l’émail des dents pour déterminer sexe biologique de 3,5 millions de personnes Australopithecus africanus individu d’Afrique du Sud. Et dans une autre étude, également publiée cette année, les scientifiques ont utilisé l’émail des dents d’un parent humain de 2 millions de personnes, Paranthropus robustuspour identifier variabilité génétique Parmi quatre squelettes fossiles – une découverte qui suggère qu’ils peuvent provenir de différents groupes, voire différentes espèces.
La paléoprotéomique est encore assez limitée, cependant. Dans une étude récente, les scientifiques ont analysé un douzaine de protéines anciennes Trouvé dans les fossiles de Néandertaliens, Denisovans, H. Sapiens et les chimpanzés. Ils ont constaté que ces protéines pouvaient aider à reconstruire un arbre généalogique au niveau du genre, mais n’étaient pas utiles au niveau de l’espèce.
Pourtant, le fait que les données des protéines puissent être utilisées pour reconstruire une partie du flux tressé des premiers humains et pour identifier le sexe chromosomique des parents humains est encourageant, et des recherches supplémentaires dans ce sens sont nécessaires, a déclaré des experts à Live Science.
Certains sont confiants que de nouvelles approches pourraient nous aider à déballer ces premières interactions.
« Je pense que nous allons en apprendre beaucoup plus sur le passé ancien de l’Afrique au cours des deux prochaines décennies que ce que nous avons jusqu’à présent », a déclaré Van Arsdale.
Ackermann est plus prudent. Pour vraiment comprendre quand, où et avec qui nos ancêtres humains se sont accouplés et comment cela a fait de nous qui nous sommes « , » nous devons avoir un génome entier « de ces anciens parents humains, a-t-elle déclaré. « Avec les protéines, vous ne comprenez pas cela. »
Sheela Athreyaun anthropologue biologique à la Texas A&M University, est optimiste que nous pouvons utiliser ces nouvelles techniques pour taquiner notre passé évolutif plus lointain – et qu’il produira des surprises. Par exemple, elle pense que ce que nous appelons maintenant des Denisovans aurait pu être H. erectus.
« Absolument de mon vivant, quelqu’un pourra obtenir un Homo erectus Génome « , a déclaré Athreya, probablement dans des zones plus froides d’Asie. » Je suis excité. Je pense que ça aura l’air de Denisovan. «
Quoi qu’il en soit, il est clair que beaucoup de mélanges nous ont rendu humains.
Le Homo La lignée a peut-être évolué pour la première fois en Afrique, a déclaré Athreya. « Mais une fois qu’il a quitté l’Afrique, vous avez tellement de complexité que cela n’a aucun sens de dire qu’il n’y avait qu’une seule origine de sapiens. Il ne peut pas y avoir un modèle universel qui explique littéralement tous les humains sur terre. «
