Des découvertes génétiques bouleversantes sur les premiers humains en Europe !

Illustration de Zlatý kůň, qui appartenait à la même population que les individus de Ranis et était étroitement lié à deux d'entre eux. Crédit : Tom Björklund pour l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutionniste.

Après leur sortie d'Afrique, les humains modernes ont rencontré et se sont mélangés avec les Néandertaliens, ce qui a conduit à l'insertion d'environ 2 à 3 % d'ADN néandertalien dans les génomes des populations humaines actuelles en dehors de l'Afrique. Toutefois, peu de choses sont connues sur la génétique de ces premiers pionniers en Europe et sur le moment exact du mélange génétique avec les Néandertaliens.

Un site clé en Europe est Zlatý kůň, en République tchèque, où un crâne complet d'un individu ayant vécu il y a environ 45 000 ans a été découvert et analysé génétiquement. Cependant, en raison du manque de contexte archéologique, il n'a pas été possible de relier cet individu à un groupe archéologiquement défini.

Un site voisin, l'Ilsenhöhle à Ranis, en Allemagne, à environ 230 km de Zlatý kůň, est connu pour un type spécifique d'archéologie, la culture Lincombian-Ranisian-Jerzmanowician (LRJ), datant d'environ 45 000 ans. Il a longtemps été débattu de savoir si cette culture LRJ avait été produite par les Néandertaliens ou par les premiers humains modernes.

Bien que seuls de petits fragments d'os aient été préservés à Ranis, une étude antérieure a permis d'analyser l'ADN mitochondrial de treize de ces restes, révélant qu'ils appartenaient à des humains modernes et non à des Néandertaliens. Cependant, comme la séquence mitochondriale ne représente qu'une infime partie de l'information génétique, les relations avec d'autres humains modernes demeuraient mystérieuses.

Crédit : Tom Björklund pour l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutionniste.

Relier Zlatý kůň et Ranis
Une étude publiée dans Nature a analysé les génomes nucléaires des treize spécimens de Ranis et a trouvé qu'ils représentaient au moins six individus. La taille des os a permis de déterminer que deux d'entre eux étaient des nourrissons et, génétiquement, trois étaient des hommes et trois des femmes.

Fait intéressant, parmi ces individus figuraient une mère et sa fille, ainsi que d'autres parents biologiques plus lointains. L'équipe a également séquencé plus d'ADN à partir du crâne féminin trouvé à Zlatý kůň, produisant un génome de haute qualité pour cet individu.

« À notre grande surprise, nous avons découvert une relation génétique de cinquième ou sixième degré entre Zlatý kůň et deux individus de Ranis », déclare Arev Sümer, auteur principal de l'étude. « Cela signifie que Zlatý kůň faisait génétiquement partie de la famille élargie de Ranis et fabriquait probablement également des outils de type LRJ. »

Parmi les six individus de Ranis, un os était particulièrement bien conservé. En effet, il s'agit de l'os humain moderne le mieux préservé du Pléistocène pour l'extraction d'ADN. Cela a permis à l'équipe d'obtenir un génome de haute qualité de cet homme, surnommé Ranis13.

Ensemble, les génomes de Ranis13 et de Zlatý kůň représentent les plus anciens génomes humains modernes de haute qualité séquencés à ce jour. Lors de l'analyse des variants génétiques associés à des traits phénotypiques, ils ont constaté que les individus de Ranis et de Zlatý kůň portaient des variants associés à une peau et des cheveux foncés ainsi qu'à des yeux bruns, ce qui reflète l'origine africaine récente de cette population européenne primitive.

Une population partagée entre Zlatý kůň et Ranis
Environ 45 000 ans avant notre ère, les individus de Ranis en Allemagne et de Zlatý kůň en République tchèque ont probablement voyagé ensemble à travers les vastes steppes de l'Europe.

En analysant les segments hérités d'un même ancêtre dans les génomes de Ranis et de Zlatý kůň, les chercheurs estiment que leur population ne comptait que quelques centaines d'individus qui étaient probablement répartis sur un territoire plus vaste. Les auteurs n'ont trouvé aucune preuve que cette petite population d'humains modernes ait contribué aux Européens ultérieurs ou à toute autre population mondiale.

Une fenêtre temporelle plus étroite pour l'admixtion néandertalienne partagée
Les membres de la population Zlatý kůň/Ranis ont coexisté avec les Néandertaliens en Europe, ce qui soulève la possibilité qu'ils aient eu des Néandertaliens parmi leurs ancêtres récents après leur migration en Europe. Des études précédentes sur des humains modernes datant de plus de 40 000 ans avaient trouvé des preuves de tels événements d'admixtion récente entre humains modernes et Néandertaliens.

Cependant, aucune preuve d'une telle admixtion néandertalienne récente n'a été détectée dans les génomes des individus de Zlatý kůň/Ranis.

« Le fait que des groupes humains modernes, qui sont peut-être arrivés plus tard en Europe, portent cette ascendance néandertalienne alors que Ranis et Zlatý kůň ne la portent pas pourrait signifier que la lignée plus ancienne de Zlatý kůň/Ranis est entrée en Europe par un autre chemin ou n'a pas eu de chevauchement aussi étendu avec les régions occupées par les Néandertaliens », avance Kay Prüfer, co-superviseur de l'étude.

La population Zlatý kůň/Ranis représente la première divergence connue du groupe des humains modernes ayant quitté l'Afrique et s'étant ensuite dispersés à travers l'Eurasie. Malgré cette séparation précoce, l'ascendance néandertalienne présente à Zlatý kůň et à Ranis provient du même événement ancien d'admixtion qui peut être détecté chez tous les humains en dehors de l'Afrique aujourd'hui.

En analysant la longueur des segments transmis par les Néandertaliens dans le génome de Ranis13, et en utilisant des dates radiocarboniques directes sur cet individu, les chercheurs ont daté cet événement d'admixtion néandertalienne partagée entre 45 000 et 49 000 ans.

Puisque toutes les populations non africaines actuelles partagent cette ascendance néandertalienne avec Zlatý kůň et Ranis, cela signifie qu'il y a environ 45 000 à 49 000 ans, une population ancestrale non africaine cohérente devait encore exister.

« Ces résultats nous permettent de mieux comprendre les premiers pionniers qui se sont installés en Europe », déclare Johannes Krause, auteur principal de l'étude.

« Ils indiquent également que tout reste humain moderne trouvé en dehors de l'Afrique et datant de plus de 50 000 ans ne pouvait pas faire partie de la population non africaine commune qui s'est mélangée avec les Néandertaliens et que l'on trouve aujourd'hui à travers une grande partie du monde. »

Sources : www.nature.com/articles/s41586-024-08420-x