Les ancêtres de l’humanité ont failli disparaître, selon une étude génétique

Aucun endroit sur Terre n’a échappé à l’influence d’Homo sapiens, des forêts tropicales défrichées pour les fermes aux océans profonds remplis de microplastiques en passant par les courants-jets modifiés par le climat. En novembre dernier, la population mondiale a atteint 8 milliards.

Mais parce que les humains sont si omniprésents aujourd’hui, un groupe de scientifiques suggère maintenant que notre espèce s’en est rapprochée comme jamais auparavant.

Des chercheurs chinois ont découvert qu’il y a 930 000 ans, les ancêtres de l’homme moderne ont connu un déclin démographique massif. Ils soulignent le changement climatique radical survenu à cette époque.

Nos ancêtres étaient en petit nombre – moins de 1 280 individus reproducteurs – pendant une période connue sous le nom de Perturbation. Cela a duré plus de 100 000 ans.

« Environ 98,7 pour cent des ancêtres humains ont été perdus au début de la barrière, mettant nos ancêtres en danger d’extinction », ont écrit les scientifiques. les leurs étude Publié jeudi dans la revue Science.

Si la recherche se poursuit, elle aura des implications provocatrices. Les perturbations provoquées par le climat ont contribué à diviser les premiers humains en deux lignées évolutives : l’une qui a finalement produit les Néandertaliens et l’autre qui a conduit aux humains modernes.

Mais des experts extérieurs se sont dits sceptiques quant aux nouvelles méthodes statistiques utilisées par les chercheurs pour l’étude. « C’est comme estimer la taille d’une pierre tombée au milieu d’un grand lac à partir des ondulations qui arrivent quelques minutes plus tard », a déclaré Stephan Schiffels, généticien des populations à l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutionniste de Leipzig, en Allemagne.

Depuis des décennies, les scientifiques reconstituent l’histoire de notre espèce en analysant le génome des populations vivantes. Les études tirent toutes parti des mêmes faits fondamentaux de notre biologie : chaque enfant naît avec des dizaines de nouvelles mutations génétiques, et certaines de ces mutations peuvent se transmettre sur des milliers ou des millions d’années.

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En comparant les variations génétiques de l’ADN, les scientifiques peuvent retracer l’ascendance des individus jusqu’à d’anciennes populations qui vivaient, se déplaçaient et se croisaient dans différentes parties du monde. Ils peuvent même estimer la taille de cette population à différentes époques de l’histoire.

Ces études sont devenues plus sophistiquées à mesure que la technologie de séquençage de l’ADN est devenue plus puissante. Aujourd’hui, les scientifiques peuvent comparer des génomes entiers de personnes appartenant à différentes populations.

Chaque génome humain contient plus de 3 milliards de lettres génétiques d’ADN, dont chacune a été transmise sur des milliers ou des millions d’années, créant ainsi un vaste registre de notre histoire. Pour étudier cette histoire, les chercheurs utilisent désormais des ordinateurs de plus en plus puissants, capables d’effectuer le grand nombre de calculs nécessaires à des modèles plus réalistes de l’évolution humaine.

Haipeng Li, chercheur en génétique évolutionniste à l’Académie chinoise des sciences de Shanghai, et ses collègues ont passé plus d’une décennie à développer leur propre méthode de reconstruction de l’évolution.

Les chercheurs ont nommé la méthode FitCOL (abréviation de Fast Infinite-Decimal Time Coalescent). Fitgol permet aux scientifiques de découper l’histoire en tranches temporelles plus fines, permettant ainsi de décomposer un modèle d’un million d’années d’évolution en mois.

« C’est un outil que nous avons développé pour retracer l’histoire de différents groupes d’organismes, des humains aux plantes », a déclaré le Dr Li.

Au début, lui et ses collègues se sont concentrés sur des animaux comme les mouches des fruits. Mais une fois que suffisamment de données génétiques ont été séquencées sur notre propre espèce, ils se sont tournés vers l’histoire de l’homme, comparant les génomes de 3 154 personnes provenant de 50 populations à travers le monde.

Les chercheurs ont examiné différents modèles pour trouver celui qui expliquait le mieux la diversité génétique actuelle chez les humains. Ils se terminaient par une scène impliquant un événement d’extinction parmi nos ancêtres il y a 930 000 ans.

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« Nous avons réalisé que nous avions découvert quelque chose d’important sur l’histoire de l’humanité », a déclaré l’auteur de l’étude Wang Jie Hu, biologiste informatique à l’école de médecine Icahn du Mont Sinaï à New York.

Avant l’interdiction, concluaient les scientifiques, notre population ancestrale comptait environ 98 000 individus reproducteurs. Elle a ensuite été réduite à moins de 1 280 ans et a été plus courte de 117 000 ans. Puis la population a encore augmenté.

Dr. Hu et ses collègues affirment dans leur article que cette perturbation est cohérente avec les archives fossiles de nos ancêtres humains.

Notre branche de l’arbre évolutif a divergé des autres singes il y a sept millions d’années en Afrique. Nos ancêtres ont évolué pour devenir grands et dotés d’un gros cerveau en Afrique il y a environ un million d’années. Plus tard, certains de ces premiers humains se sont répandus en Europe et en Asie et ont évolué pour devenir les Néandertaliens et leurs cousins, les Dénisoviens.

Notre propre lignée a continué à évoluer vers des humains modernes en Afrique.

Après des décennies de chasse aux fossiles, les archives sur les anciens parents humains en Afrique il y a entre 950 000 et 650 000 ans restent relativement rares. La nouvelle étude propose une explication possible : il n’y avait pas assez de personnes pour laisser autant de restes, a déclaré le Dr Hu.

Brenna Henn, généticienne à l’Université de Californie à Davis, qui n’a pas participé à la nouvelle étude, a déclaré qu’une perturbation était « une explication plausible ». Mais la diversité génétique actuelle pourrait avoir été créée par une histoire évolutive différente, a-t-il ajouté.

Par exemple, les humains peuvent s’être divisés en populations distinctes, puis réunis. « Tester des modèles alternatifs peut s’avérer très efficace », a déclaré le Dr Hen.

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Le Dr Hu et ses collègues suggèrent que le changement climatique mondial a provoqué l’effondrement de la population il y a 930 000 ans. Ils soulignent les preuves géologiques selon lesquelles la planète est devenue plus froide et plus sèche pendant le blocus proposé. Ces conditions ont peut-être rendu difficile pour nos ancêtres humains de trouver de la nourriture.

Mais Nick Ashton, archéologue au British Museum, a noté que de nombreux restes d’anciens parents humains ont été découverts en dehors de l’Afrique depuis l’interdiction.

Si le cataclysme mondial avait provoqué l’effondrement de la population humaine en Afrique, il aurait dû rendre les parents humains rares ailleurs dans le monde, a-t-il déclaré.

« Le nombre de sites en Afrique et en Eurasie au cours de cette période n’a affecté qu’une population spécifique qui était l’ancêtre de l’homme moderne », a-t-il expliqué.

Dr. Lee et ses collègues notent également le fait que les humains modernes semblent avoir divergé des Néandertaliens et des Dénisoviens après le déclin de leur population proposé. Ils pensent que les deux phénomènes sont liés.

Les chercheurs ont noté que la plupart des singes possèdent 24 paires de chromosomes. Les humains n’en ont que 23, grâce à la fusion des deux ensembles. Après l’accident, les scientifiques ont découvert qu’une paire de chromosomes fusionnés aurait pu apparaître et se propager au sein d’une petite population.

« Tous les humains possédant 24 paires de chromosomes sont morts, tandis que seule une petite population isolée possédant 23 paires de chromosomes a heureusement survécu et a été transmise de génération en génération », a déclaré Zhiqian Hao, chercheur en bioinformatique et auteur à la première université médicale du Shandong. étude

Mais le Dr. Schiffels n’adhère toujours pas à l’histoire du problème : « La découverte est en fait assez surprenante, et aussi surprenante que soit l’affirmation, je pense que les preuves devraient être meilleures. »

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