De petits morceaux d’émail dentaires au fond d’une grotte sud-africaine ont commencé à révéler des secrets détenus pendant 2 millions d’années par un parent humain éloigné, découvre une nouvelle étude.
Les archéologues ont récupéré les dents de quatre membres de l’espèce Paranthropus robustusun parent humain à deux pattes qui vivait entre 1,8 million et 1,2 million d’années, de Swartkrans, une grotte fossile dans le site du patrimoine mondial du berceau africain. En utilisant des techniques de pointe qui peuvent analyser les séquences d’acides aminés des fossiles, les chercheurs ont pu déterminer le sexe des individus et découvert une variation génétique surprenante qui pourrait indiquer l’existence d’une espèce auparavant inconnue.
Ces techniques font partie du domaine de la protéomique, ou étudient des ensembles de protéines conservées – un domaine scientifique relativement nouveau qui jette un éclairage indispensable sur l’évolution des premiers hominins, un groupe qui comprend les humains et nos plus proches parents.
« Découvrir l’arbre généalogique humain en utilisant des protéines est l’objectif », » Claire Koenigchercheur postdoctoral à l’Université de Copenhague et co-auteur d’une étude publiée jeudi 29 mai dans la revue Sciencea dit en direct dans un e-mail co-écrit avec l’auteur principal Palesa Maddupe et co-auteur Ioannis patramanis. Mais actuellement, «notre capacité à distinguer les différentes espèces est limitée par le petit nombre de protéines différentes présentes dans l’émail».
Bien que ADN a été récupéré dans des squelettes anciens en Afrique, jusqu’à présent, cette technique n’a travaillé avec succès que sur des matériaux hominin datant il y a plus de 20 000 ans – bien dans la vie de notre propre espèce, Homo sapiens – parce que l’ADN se dégrade rapidement dans cet environnement. Pour atteindre environ 6 millions d’années de l’évolution des hominines, une analyse des tissus plus durs et plus stables de l’émail dentaire est nécessaire.
Dans la nouvelle étude, une équipe internationale de chercheurs dirigée par MADUPE a utilisé une analyse paléoprotéomique pour aller au-delà des limites de l’ADN ancien et comprendre les gènes de quatre hominins qui vivaient il y a environ 2 millions d’années.
« La protéomique est intrinsèquement une technique destructrice, mais nous prenons grand soin de minimiser l’impact, en particulier lorsque nous travaillons avec des spécimens rares ou précieux », a déclaré Koenig.
Les chercheurs ont concentré leur analyse protéomique sur quatre P. robustus des individus qui sont probablement tous morts à peu près au même moment. Ils ont pu identifier des peptides spécifiques à des passages, qui se trouvent dans l’émail des dents des hommes, chez deux individus. Les deux autres personnes avaient une intensité Amelx élevée, ce qui signifie qu’elles étaient probablement des femmes.
Il est important de déterminer correctement le sexe d’un fossile en paléoanthropologie car la plupart des hominins sont sexuellement dimorphes, les mâles étant, en moyenne, plus grands que les femmes. Les experts s’attendent donc à ce que toute espèce ait des individus plus grands et quelques plus petits.
Mais Madupe et ses collègues ont découvert un résultat surprenant: un P. robustus L’individu qui était considéré comme une femme, basée sur la taille et la forme des dents, était en fait un homme, basé sur des données protéomiques. « Nos résultats indiquent ainsi que les mesures de la taille dentaire ne sont pas nécessairement exactes pour une estimation du sexe correct », ont écrit les chercheurs dans l’étude.
Diversité dans nos anciens parents
Étant donné que le sexe seul ne pouvait pas expliquer les différences dans l’apparence de P. robustusl’équipe a étudié si la diversité qu’ils voyaient pouvait être le résultat de différents groupes ou espèces qu’ils ne connaissaient pas, ou le résultat de l’inhabituel, comme P. robustus chevauché dans le temps avec les australopithécines et les premiers membres du Homo genre.
« Il serait prématuré de classer SK-835 en tant que membre du nouvellement proposé Paranthropus (capensis) Taxons « , a déclaré Koenig, mais il reste une possibilité que la différence d’acide aminé reflète sa position dans une espèce différente de celle du reste.
Il pourrait également être expliqué, cependant, par microévolution sur différents sites, co-auteur de l’étude Rebecca Ackermannun anthropologue biologique à l’Université du Cap, a déclaré à Live Science dans un e-mail. « Nous devons analyser plus Paranthropus Matériel de différents sites pour mieux comprendre la variation en Afrique australe Paranthropus« dit-elle.
Parce que le protéome de l’émail est tellement plus petit – et fournit moins d’informations – qu’un génome complet, les reconstructions de parents humains fossiles doivent être interprétés avec prudence, a déclaré Ackermann.
Koenig s’attend à ce que d’autres développements méthodologiques soient bénéfiques, y compris des méthodes moins invasives telles que la gravure acide pour éliminer une couche extrêmement mince d’émail dentaire et le développement d’instruments de séquençage protéique plus rapides et plus sensibles.
