Les humains et nos ancêtres ont été exposés au plomb pendant près de 2 millions d’années, ont découvert des chercheurs, renversant ainsi la croyance selon laquelle l’empoisonnement au plomb est un phénomène relativement moderne.
De plus, une exposition généralisée à ce métal toxique pourrait avoir affecté l’évolution des capacités de communication de notre espèce. Cela aurait donné Homo sapiens un avantage clé par rapport à nos cousins, le Néandertaliensqui étaient plus sensibles aux effets toxiques du plomb, suggère l’étude.
« L’évolution progresse souvent malgré l’adversité. Les facteurs de stress comme la sécheresse, la pénurie de nourriture/d’eau ou les toxines ne menacent pas seulement la survie ; ils peuvent également conduire à la sélection de caractéristiques qui rendent les espèces plus adaptables », a déclaré le co-auteur de l’étude. Renaud Joannès-Boyauprofesseur et chef du groupe de recherche en géoarchéologie et archéométrie (GARG) à la Southern Cross University en Australie. « L’exposition au plomb pourrait être l’une de ces forces cachées dans notre histoire évolutive », a-t-il déclaré à Live Science dans un e-mail.
« Il n’est pas évident que les quantités de plomb détectées dans les dents anciennes soient réellement suffisantes pour avoir un impact sur la santé », a déclaré John Hawksanthropologue à l’Université du Wisconsin-Madison qui n’a pas participé à l’étude. « Les mesures de produits chimiques dans l’émail des dents sont devenues incroyablement sensibles. Il se peut qu’elles détectent des niveaux si faibles qui ne font aucune différence », a-t-il déclaré à Live Science dans un e-mail.
Le plomb est toxique et des niveaux élevés de métal dans le corps peuvent causer de multiples problèmes de santé, en particulier chez les enfants, selon le Clinique de Cleveland. Cela peut endommager le système nerveux, en particulier le cerveau, ainsi que d’autres organes, et provoquer de graves problèmes d’apprentissage et de comportement.
De nos jours, la plupart des intoxications au plomb sont le résultat d’activités et de produits humains, tels que la peinture, l’exploitation minière et la fusion, selon le Agence de protection de l’environnement.
Mais le plomb est également présent naturellement et peut être « trouvé dans toute la croûte terrestre, pratiquement dans toutes les roches, sols, sédiments et cours d’eau à diverses concentrations », écrivent les chercheurs dans l’étude publiée le 15 octobre dans la revue Avancées scientifiques.
« Les animaux, y compris les humains, peuvent être exposés à des niveaux substantiels de plomb en buvant de l’eau contaminée, en ingérant des aliments contaminés ou en inhalant de l’air pollué (par exemple, la fumée d’un incendie et de tempêtes de poussière) », a ajouté l’équipe.
Dents contaminées
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont examiné 51 dents fossilisées datant d’il y a entre 1,8 million et 100 000 ans et provenant de diverses espèces, notamment Homo sapiens et nos plus proches parents, les Néandertaliens, ainsi que des parents tels que Australopithèque africain et Paranthropus robusteet le singe disparu Gigantopithèque noir.
« Les dents se forment progressivement au cours de l’enfance, elles préservent donc un enregistrement détaillé de l’exposition au début de la vie, la période pendant laquelle le cerveau est le plus vulnérable », a déclaré Joannes-Boyau.
L’analyse a révélé que 73 % des échantillons présentaient « des signaux clairs d’exposition épisodique au plomb », selon l’étude.. Cela montre que l’exposition au plomb n’est pas un phénomène moderne mais qu’elle a plutôt eu un impact sur les ancêtres humains et leurs proches depuis des millions d’années.
Les niveaux d’exposition variaient, certains étant inférieurs aux niveaux industriels modernes et d’autres plus élevés, mais étaient généralement suffisants pour provoquer des impacts sur un cerveau jeune et en développement, a noté Joannes-Boyau.
Des mini-cerveaux en croissance
Étudier comment l’exposition au plomb a pu façonner le développement de Homo sapiensles chercheurs ont créé deux versions différentes du cerveau « organoïdes » — des modèles miniatures et simplifiés de cerveaux humains grandeur nature.
Chaque version organoïde présentait différentes variantes du gène NOVA1. Les humains modernes possèdent une version unique de ce gène qui est importante pour développement du cerveau et a également été lié à compétences linguistiques. Les Néandertaliens et d’autres parents humains possèdent une version légèrement différente de ce gène.
Lorsqu’il est exposé au plomb, l’organoïde doté du gène moderne NOVA1 a montré une plus grande résistance au métal toxique que l’organoïde doté de la variante archaïque. En particulier, le Homo sapiens La version NOVA1 semble aider à maintenir l’activité d’un gène appelé FOXP2, qui joue un rôle crucial dans le développement de la parole et du langage humain.
« Lorsque le cerveau est exposé à des facteurs de stress comme le plomb, la variante moderne NOVA1 aide à maintenir une fonction FOXP2 stable, protégeant les voies liées à la parole, à la communication et à la cognition », a déclaré Joannes-Boyau.
En revanche, dans l’organoïde cérébral présentant la variante archaïque de NOVA1, l’expression de FOXP2 était altérée lorsqu’elle était exposée au plomb.
Co-auteur de l’étude Alysson Muotridirecteur du Centre d’éducation sur les cellules souches et de recherche orbitale intégrée sur les cellules souches spatiales de l’Université de Californie à San Diego Sanford, a noté que cela aurait pu donner aux humains un avantage évolutif.
« Très probablement, la variante moderne NOVA1 est apparue après une exposition au plomb, mais a été rapidement sélectionnée car elle nous a donné un avantage sur les autres hominidés », comme les Néandertaliens, a-t-il déclaré dans un e-mail à Live Science. « C’est un autre exemple d’évolution en action. »
Mais les données sur le gène NOVA1 sont sujettes à interprétation, Debbie Guatelli-Steinbergprofesseur au département d’anthropologie de l’Ohio State University, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
« Les auteurs soutiennent que la variante humaine NOVA1 a donné aux humains un avantage compétitif sur les autres hominidés, y compris les Néandertaliens », a déclaré Guatelli-Steinberg. « Cette idée est spéculative. »
Hawks a déclaré que l’étude soulève des questions sur la manière dont ces anciens ancêtres humains et leurs proches ont été exposés au plomb. « Est-ce qu’ils ont absorbé du plomb lorsqu’ils ont utilisé des minéraux brillants comme pigments ? » » L’ont-ils absorbé dans les polluants provenant des brûlures ? Ou dans les aliments végétaux qu’ils ont mangés ? Ce sont des questions ouvertes. J’aimerais connaître les réponses. «
