Des scientifiques récupèrent l’ADN d’une femme ancienne à partir d’un pendentif vieux de 20 000 ans

Afin de lier directement des objets culturels à des individus spécifiques et ainsi mieux comprendre les sociétés paléolithiques, une équipe de recherche internationale et interdisciplinaire, dirigée par l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive de Leipzig, a développé une nouvelle méthode non destructive pour l’isolement de l’ADN. des os et des dents. Bien qu’ils soient généralement plus rares que les outils en pierre, les scientifiques se sont concentrés spécifiquement sur les artefacts fabriqués à partir d’éléments squelettiques, car ceux-ci sont plus poreux et sont donc plus susceptibles de retenir l’ADN présent dans les cellules de la peau, la sueur et d’autres fluides corporels.

Une nouvelle méthode d’extraction d’ADN

Avant que l’équipe puisse travailler avec de vrais artefacts, ils devaient d’abord s’assurer que les objets précieux ne seraient pas endommagés. “La structure de surface des artefacts osseux et dentaires paléolithiques fournit des informations importantes sur leur production et leur utilisation. Par conséquent, la préservation de l’intégrité des artefacts, y compris les microstructures à leur surface, était une priorité absolue”, déclare Marie Soressi, archéologue à l’Université de Leiden. qui a supervisé le travail avec Matthias Meyer, un généticien de Max Planck.

L’équipe a testé l’influence de divers produits chimiques sur la structure de surface des pièces archéologiques d’os et de dents et a développé une méthode non destructive à base de phosphate pour l’extraction d’ADN. “On pourrait dire que nous avons créé une machine à laver pour les artefacts anciens dans notre laboratoire propre”, explique Elena Essel, l’auteur principal de l’étude qui a développé la méthode. “En lavant les artefacts à des températures allant jusqu’à 90°C, nous sommes capables d’extraire l’ADN des eaux de lavage, tout en gardant les artefacts intacts.”

Premiers revers

L’équipe a d’abord appliqué la méthode à un ensemble d’artefacts de la grotte française Quinçay fouillé dans les années 1970 à 1990. Bien que dans certains cas, il ait été possible d’identifier l’ADN des animaux à partir desquels les artefacts ont été fabriqués, la grande majorité de l’ADN obtenu provenait des personnes qui avaient manipulé les artefacts pendant ou après les fouilles. Cela a rendu difficile l’identification de l’ADN humain ancien.

Pour surmonter le problème de la contamination humaine moderne, les chercheurs se sont ensuite concentrés sur des matériaux qui avaient été fraîchement excavés à l’aide de gants et de masques faciaux et mis dans des sacs en plastique propres avec des sédiments encore attachés. Trois pendentifs dentaires de la grotte de Bacho Kiro en Bulgarie, qui abritent les plus anciens humains modernes datés en toute sécurité d’Europe, ont montré des niveaux significativement inférieurs de contamination par l’ADN moderne ; cependant, aucun ADN humain ancien n’a pu être identifié dans ces échantillons.

Un pendentif de la grotte Denisova

La percée a finalement été rendue possible par Maxim Kozlikin et Michael Shunkov, des archéologues qui ont creusé la célèbre grotte Denisova en Russie. En 2019, ignorant la nouvelle méthode en cours de développement à Leipzig, ils ont proprement fouillé et mis de côté un pendentif en dent de cerf du Paléolithique supérieur. À partir de là, les généticiens de Leipzig ont isolé non seulement l’ADN de l’animal lui-même, un cerf wapiti, mais aussi de grandes quantités d’ADN humain ancien. “La quantité d’ADN humain que nous avons récupérée du pendentif était extraordinaire”, déclare Elena Essel, “presque comme si nous avions prélevé un échantillon sur une dent humaine”.

Sur la base de l’analyse de l’ADN mitochondrial, la petite partie du génome qui est exclusivement héritée de la mère à ses enfants, les chercheurs ont conclu que la majeure partie de l’ADN provenait probablement d’un seul individu humain. En utilisant les génomes mitochondriaux wapiti et humains, ils ont pu estimer l’âge du pendentif à 19 000 à 25 000 ans, sans échantillonner le précieux objet pour une datation C14.

En plus de l’ADN mitochondrial, les chercheurs ont également récupéré une fraction substantielle du génome nucléaire de son propriétaire humain. Sur la base du nombre de chromosomes X, ils ont déterminé que le pendentif avait été fabriqué, utilisé ou porté par une femme. Ils ont également découvert que cette femme était génétiquement étroitement liée à d’anciens individus contemporains de plus à l’est de la Sibérie, les soi-disant « Anciens Nord-Eurasiens » pour lesquels des restes squelettiques ont déjà été analysés. “Les médecins légistes ne seront pas surpris que l’ADN humain puisse être isolé d’un objet qui a été beaucoup manipulé”, déclare Matthias Meyer, “mais il est étonnant que cela soit encore possible après 20 000 ans”.

Les scientifiques espèrent maintenant appliquer leur méthode à de nombreux autres objets fabriqués à partir d’os et de dents à l’âge de pierre pour en savoir plus sur l’ascendance génétique et le sexe des individus qui les ont fabriqués, utilisés ou portés.