Les génomes anciens de treize Néandertaliens fournissent un rare instantané de leur communauté et de leur organisation sociale


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  • Pour la première fois, une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive a réussi à séquencer plusieurs individus d’une communauté néandertalienne éloignée en Sibérie. Parmi ces treize individus, les chercheurs ont identifié plusieurs individus apparentés, parmi lesquels un père et sa fille adolescente. Les chercheurs ont également pu utiliser les treize génomes pour donner un aperçu de l’organisation sociale d’une communauté néandertalienne. Ils semblent avoir été un petit groupe de parents proches, composé de dix à vingt membres, et les communautés étaient principalement liées par la migration des femmes.

    Le premier projet de génome de Néandertal a été publié en 2010. Depuis lors, des chercheurs de l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive ont séquencé 18 autres génomes provenant de 14 sites archéologiques différents à travers l’Eurasie. Bien que ces génomes aient fourni des informations sur les grands traits de l’histoire de Néandertal, nous savons encore peu de choses sur les communautés néandertaliennes individuelles.

    Pour explorer la structure sociale des Néandertaliens, les chercheurs se sont tournés vers le sud de la Sibérie, une région qui a déjà été très fructueuse pour la recherche sur l’ADN ancien, notamment la découverte de restes d’hominidés de Denisovan dans la célèbre grotte de Denisova. D’après les travaux effectués sur ce site, nous savons que les Néandertaliens et les Denisoviens étaient présents dans cette région pendant des centaines de milliers d’années, et que les Néandertaliens et les Denisoviens ont interagi les uns avec les autres – comme la découverte d’un enfant avec un père Denisovan et un Néandertalien mère a montré.

    Première communauté néandertalienne

    Dans leur nouvelle étude, les chercheurs se sont concentrés sur les restes de Néandertal dans les grottes Chagyrskaya et Okladnikov, qui se trouvent à moins de 100 kilomètres de la grotte Denisova. Les Néandertaliens ont brièvement occupé ces sites il y a environ 54 000 ans, et plusieurs restes néandertaliens potentiellement contemporains avaient été récupérés de leurs dépôts. Les chercheurs ont réussi à récupérer l’ADN de 17 restes de Néandertal – le plus grand nombre de restes de Néandertal jamais séquencés dans une seule étude.

    La grotte Chagyrskaya a été fouillée au cours des 14 dernières années par des chercheurs de l’Institut d’archéologie et d’ethnographie de l’Académie russe des sciences. Outre plusieurs centaines de milliers d’outils de pierre et d’ossements d’animaux, ils ont également récupéré plus de 80 fragments d’os et de dents de Néandertaliens, l’un des plus grands assemblages de ces humains fossiles non seulement dans la région mais aussi dans le monde.

    Les Néandertaliens de Chagyrskaya et d’Okladnikov chassaient des bouquetins, des chevaux, des bisons et d’autres animaux qui migraient à travers les vallées fluviales surplombées par les grottes. Ils ont collecté des matières premières pour leurs outils en pierre à des dizaines de kilomètres de là, et la présence de la même matière première dans les grottes de Chagyrskaya et d’Okladnikov confirme également les données génétiques selon lesquelles les groupes habitant ces localités étaient étroitement liés.

    Des études antérieures sur un orteil fossile de la grotte de Denisova ont montré que les Néandertaliens habitaient également les montagnes de l’Altaï beaucoup plus tôt, il y a environ 120 000 ans. Les données génétiques montrent cependant que les Néandertaliens des grottes Chagyrskaya et Okladnikov ne sont pas des descendants de ces groupes antérieurs, mais sont plus proches des Néandertaliens européens. Ceci est également soutenu par le matériel archéologique : les outils en pierre de la grotte de Chagyrskaya sont les plus similaires à la culture dite micoquienne connue d’Allemagne et d’Europe de l’Est.

    Les 17 restes provenaient de 13 individus néandertaliens – 7 hommes et 6 femmes, dont 8 adultes et 5 enfants et jeunes adolescents. Dans leur ADN mitochondrial, les chercheurs ont trouvé plusieurs soi-disant hétéroplasmes qui étaient partagés entre les individus. Les hétéroplasmes sont un type particulier de variant génétique qui ne persiste que pendant un petit nombre de générations.

    Les Néandertaliens les plus orientaux

    Parmi ces restes figuraient ceux d’un père néandertalien et de sa fille adolescente. Les chercheurs ont également trouvé une paire de parents au deuxième degré : un jeune garçon et une femme adulte, peut-être une cousine, une tante ou une grand-mère. La combinaison d’hétéroplasmies et d’individus apparentés suggère fortement que les Néandertaliens de la grotte de Chagyrskaya ont dû vivre – et mourir – à peu près au même moment.

    « Le fait qu’ils vivaient en même temps est très excitant. Cela signifie qu’ils sont probablement issus de la même communauté sociale. Ainsi, pour la première fois, nous pouvons utiliser la génétique pour étudier l’organisation sociale d’une communauté néandertalienne », explique Laurits Skov, premier auteur de cette étude.

    Une autre découverte frappante est la diversité génétique extrêmement faible au sein de cette communauté néandertalienne, compatible avec une taille de groupe de 10 à 20 individus. Ceci est bien inférieur à ceux enregistrés pour toute communauté humaine ancienne ou actuelle, et est plus similaire à la taille des groupes d’espèces en voie de disparition au bord de l’extinction.

    Cependant, les Néandertaliens ne vivaient pas dans des communautés complètement isolées. En comparant la diversité génétique sur le chromosome Y, qui est héritée de père en fils, avec la diversité de l’ADN mitochondrial, qui est héritée des mères, les chercheurs ont pu répondre à la question : Était-ce les hommes ou les femmes qui se déplaçaient entre les communautés ? Ils ont découvert que la diversité génétique mitochondriale était beaucoup plus élevée que la diversité du chromosome Y, ce qui suggère que ces communautés néandertaliennes étaient principalement liées par la migration féminine. Malgré la proximité de la grotte Denisova, ces migrations ne semblent pas avoir impliqué des Dénisoviens – les chercheurs n’ont trouvé aucune preuve de flux génétique de Denisovan chez les Néandertaliens de Chagyrskaya au cours des 20 000 dernières années avant que ces individus ne vivent.

    « Notre étude fournit une image concrète de ce à quoi une communauté néandertalienne aurait pu ressembler », explique Benjamin Peter, le dernier auteur de l’étude. « Cela rend les Néandertaliens beaucoup plus humains pour moi. »

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