Archive for février, 2009

A quoi ressemblait donc notre cousin Néandertal?

 

Auteur : Benjamin

 

L’homme de Néandertal (Néanderthal pour nos amis anglophones) appartient à  une espèce d’hominidés aujourd’hui disparue, Homo neanderthalensis, et qui serait une ramification de notre famille plutôt qu’une espèce ancestrale. Un cousin, quoi! Longtemps, ce parent a eu mauvaise presse, une réputation de primitif à  faire frémir basée sur le faciès peu rassurant de ses crânes fossiles. Cependant, foin de clichés, l’archéologie nous apprend que Néandertal, lorsqu’il arpentait l’Europe, il y a 400 000 à  28 000 ans d’aujourd’hui, était au top de la technologie de la pierre taillée, pratiquait des rites funéraires (avait donc une culture), et même… un cerveau plus gros que le nôtre. Le mystère le plus complet plane sur le crépuscule de Néandertal; pourquoi a-t-il disparu, s’il semblait avoir les mêmes atouts qu’Homo sapiens? Les deux espèces humaines se seraient-elles affrontées? ou bien métissées? De telles questions motivent l’étude du mode de vie de Néandertal, et pourquoi pas, de sa génétique. En effet, comment obtenir plus que les informations fournies par la “simple” observation des vestiges? En recherchant des indices dans l’ADN même de Néandertal! Bien sûr, récupérer et séquencer de l’ADN “fossile” n’est pas aisé, mais les restes Néandertaliens dont nous disposons sont tout de même assez récents (c’est pas du dinosaure), et moyennant quelques petites mises au point, c’est possible. Le génome de Néandertal a donc été partiellement séquencé, et l’analyse de ce génome devait révéler qu’il était probablement doué de parole, d’après des travaux de l’équipe de Paabo comme précisé hier.

Dans l’article que je rapporte aujourd’hui, une autre équipe s’est employée à  “faire parler” les gènes de Néandertal, et plus précisément pour nous renseigner sur son apparence physique; si le résultat peut sembler superficiel, il n’en est pas moins logiquement démontré, convaincant et représentatif des informations que la génétique peut apporter avec un minimum de spéculation.

Avant tout, des petites bases: chez l’homme comme chez beaucoup d’animaux, la couleur de la peau et des poils est déterminée par un pigment appelé mélanine. En réalité, il existe plusieurs formes de ce pigment, dont l’eumélanine, le pigment principal, absent chez les individus albinos, et la phéomélanine, responsable des teintes blondes et rousses. La balance entre ces deux formes est déterminée par un récepteur, MC1R, qui appartient à  la famille des protéines G. Pour simplifier, on peut dire qu’à  différentes versions du gène (ou allèles) codant pour ce récepteur, mc1r, correspondent différentes teintes de peau et de cheveux.

Les auteurs de l’article se sont donc appliqués à  déterminer l’allèle de mc1r que possédait Néandertal. Ils ont donc récupéré l’ADN de deux vestiges caractérisés dans deux précédentes études, l’un italien, l’autre espagnol, respectivement datés de 50 000 et 43 000 ans. Après de nombreuses vérifications pour valider leur méhode (mais à  mon avis pas à  100%), nos paléogénéticiens ont amplifié par PCR et séquencé des fragments du gène mc1r, pour y trouver une mutation, correspondant à  une substitution précise au niveau des acides aminés de la protéine: une glycine remplaçant une arginine en position 307 (pas très édifiant présenté comme ça, j’en conviens). Les chercheurs ont donc recherché cette muation Arg307Gly chez les humains modernes; ils n’ont jamais pu la retrouver, soit parmi les séquences précédemment établies pour mc1r chez 2800 individus, ni parmi les personnes ayant procédé à  l’excavation ou l’analyse des restes. La mutation Arg307Gly appartenait donc bien à  Néandertal. Cette mutation au niveau de l’ADN ayant des répercussions au niveau de la protéine, il était possible qu’elle ait des conséquences sur sa fonction. Mais lesquelles? Comment le savoir, si aucun homme actuel ne porte cette version du gène? Pour commencer, les auteurs ont déterminé que la fonction de la protéine était sensible à  la plupart des mutations à  cette position précise; ensuite, ils ont introduit ce récepteur “néandertalien” dans des cellules humaines en culture et ont mesuré l’intensité de sa réponse à  un stimulus. Le récepteur mutant de Néandertal MC1R Arg307Gly s’est avéré répondre moins fortement, ce qui est déjà  décrit pour d’autres allèles associées à  une peau et des cheveux pâles. Par analogie, les chercheurs ont donc conclu que Néandertal était blond! Ils associent également ce déficit en eumélanine à  une adaptation à  l’ensoleillement européen (la pigmentation impose un compromis entre la protection contre les UV et la synthèse de vitamine D), et proposent que la même adaptation aurait été découverte indépendamment par Homo sapiens, constituant donc un exemple de convergence évolutive.

neanderal.1235608494.gifSur le commentaire accessible ici , quelqu’un s’est donné la peine de reconstituer le faciès de notre lointain cousin (voir ci-contre). Longs cheveux blonds-roux, barbe de la même couleur, yeux bleus (il ne lui manque que la planche de surf), et un je-ne-sais-quoi dans le regard qui ne donne pas vraiment envie de le recontrer au coin d’une caverne à  la nuit tombée. Cela dit, l’ensemble est tout à  fait familier, et cet homme préhistorique d’une espèce distincte de la nôtre passerait complètement inaperçu dans la rue.

(Billet précédemment publié sur le bacterioblog)

Can’t believe those eyes !

Les poissons abyssaux sont une source infinie d'étonnement. Souvent effrayants, amusants, surprenants, on les croit sortis tout droit d'un bon livre de science fiction. Celui que je vais vous présenter dépasse de loin tout ce que j'ai eu l'occasion de voir auparavant. A vrai dire, j'ai plutôt cru à  un poisson d'avril qu'à  un poisson d'abysse. Mais la conjoncture temporelle ne s'y prêtant guère, j'ai dû me résoudre à  la réalité : Macropinna microstoma est un poisson des fonds marins ayant une tête totalement transparente avec les yeux...à  l'intérieur du crâne. Et même si je n'en crois toujours pas les miens, les siens peuvent voir à  travers la structure de sa tête.

Macropinna microstoma, ceci n'est pas une image de synthèse. © MBARI

Sur cette photographie, vous pouvez voir deux lobes verts pointant vers le haut : ce sont les yeux. A l'avant de la tête, ce que l'on pourrait prendre pour des yeux ne sont autres que des appareils olfactifs. Les scientifiques ont longtemps cherché à  comprendre pourquoi ce drôle d'animal possédait des yeux fixés vers le haut, ceci n'étant pas des plus pratique pour gober des proies. Récemment, un spécimen ramené vivant sur un bateau a permis de voir que les yeux ne sont absolument pas immobiles et peuvent se tourner vers l'avant repérant ainsi tout ce qui passe devant la bouche.
Cependant, ce regard au ciel reste inexpliqué. Les chercheurs ont alors émis l'hypothèse selon laquelle Macropinna resterait dans les fonds capturant les rares photons provenant du dessus pour repérer ses proies. Mieux, ce poisson convoite tout particulièrement les proies capturées par les siphonophores (colonies de cnidaires formant un superorganisme avec des tentacules urticantes). On imagine alors aisément le confort d'avoir les yeux dans la tête dans ce cas là  : cela protège son plus précieux organe de perception contre les piqures infligées par les tentacules de siphonophores !



© MBARI
En bref, voilà  un bien curieux animal, qui une fois de plus me laisse bouche bée devant les bizzareries qu'engendre la sélection naturelle.

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Source : Futura Science


La parole à  Néandertal

FOXP2 est un gène crucial pour la parole. Les personnes atteintes de mutations sur ce gène ont d’énormes difficultés grammaticales ainsi que des problèmes de coordination des mouvements de la bouche pour parler. FOXP2 est aussi un exemple formidable d’évolution indépendante dans plusieurs branches du vivant : les oiseaux ayant des mutations sur ce gène ont des chants modifiés et moins riches que leurs parents, comme le racontait un article du numéro spécial Darwin de National Geographic.

Lorsqu’on le compare à  l’homologue chez le chimpanzé et les autres mammifères, le gène FOXP2 présente deux mutations spécifiquement humaines. On estime par comparaison avec les autres espèces que ce gène se serait fixé il y a 200 000 ans dans notre lignée humaine. Les récentes études génétiques sur l’homme de Néandertal ont révélé que lui aussi possèdait ces deux mutations humaines. Les études bioinformatiques de l’équipe de Svante Paabo sur le génome de Néandertal suggèrent que ce gène a été positivement sélectionné, sous la forme moderne identique à  celle de Sapiens. Cela signifie que ces mutations apportent un avantage évolutif. Comme ce gène est associé à  la parole, il est tentant de penser que cet avantage sélectif est bel et bien la capacité à  utiliser le langage et que Néandertal était capable de parler comme nous.

Plus fort encore :  ce gène sous sa forme moderne est présent chez Sapiens et Néandertal,  il est assez probable qu’il soit apparu avant la divergence entre ces deux espèces, et donc chez un ancêtre plus éloigné de l’homme. Le langage serait donc largement antérieur aux espèces d’ Homo Sapiens !

Voilà  pourquoi, ce soir, j’irai me coucher en pensant aux conversations passionnantes que nous aurions peut-être pu avoir dans la savane ancestrale avec Homo erectus Via Nature

Référence : Krause J. et al. Curr. Biol. 17, doi:10.1016/j.cub.2007.10.008 (2007).

(Billet précédemment publié sur le blog de Tom Roud)

les satellites sur GoogleEarth

A

Monsieur et madame sont des scientifiques (2)

Quelques petits exemples, véridiques, de scientifiques aux noms prédestinés (savamment appelés aptonymes (merci Enro !). Pour rire un peu*. Toute ...

Une check-list pour éviter d’enlever un sein de trop

chirurgieLa malade aurait-elle caché ce sein (gauche) que l’équipe médicale n’aurait su voir ?  à‡a pourrait expliquer la terrible erreur dont a été victime une patiente du centre Léon-Bérard de Lyon. Admise afin de subir une ablation du sein, une dame atteinte d’un cancer a été débarrassée de ses deux seins, après que les médecins se sont aperçus qu’ils s’étaient trompés de côté.

De telles bévues parraissent impesnables, reléguées au rang des cauchemars. Et pourtant les erreurs arrivent, plus ou moins graves, lors des 234 millions d’actes chirurgicaux pratiqués tous les ans.

Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), il existe un moyen simple pour diminuer drastiquement le nombre de complications. Pendant un an, l’OMS  a demandé à  huit hôpitaux des quatre coins de la planète de tester une check-list pré-opératoire.

Le concept est on ne peut plus simple. La check-list contraint le personnel médical à  prendre quelques secondes avant l’anésthésie, avant l’opération, puis après celle-ci, pour égrener à  haute voix les points importants  “ nom du patient, nature de l’opération, allergies éventuelles, stocks de sang, etc.

De la Tanzanie à  la Nouvelle Zélande, les résultats sont sans appel. Le taux de complication “ toutes opérations confondues, “cardiaques exceptées” “ est passé de 11 % à  8 %. Le taux de mort sur le billard est descendu de 1,5 % à  0,8 %.

L’OMS diffuse, sur son site, une vidéo montrant l’exemple. En la visionnant, on imagine mal comment le personnel de l’hôpital lyonnais aurait pu se tromper de côté si ces vérifications avaient été faites. |

Il est surprenant qu’une idée aussi simple et aussi peu onéreuse puisse aboutir à  des résultats si spectaculaires. Pourquoi n’y a-t-on pas pensé avant ? L’OMS espère que “2500 hôpitaux auront adopté ce système avant la fin de l’année”. Quatre pays ayant participé à  l’expérimentation ont annoncé leur volonté de généraliser au plus vite ce système.

En France, c’est pour quand ?

Cette étude a été publiée dans le New England Journal of Medicine

Photo : Marmont59

Quand Darwin invente le télescope

A

Série Neandertal sur le blog Darwin

J’ouvre aujourd’hui une série de billets sur une petite semaine spéciale “Homme de Néandertal” sur le blog darwin, à  l’occasion de l’annonce du séquençage complet de son génome par Svante Paabo à  la rencontre annuelle de l’AAAS à  Chicago il y a deux semaines. Il s’agira d’un mix de billets déjà  publiés ici ou ailleurs -mis à  jour-, et de billets inédits sur le sujet. Suivez le lien vers la catégorie Néandertal !

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La réalité changeante du cerveau

Pauvre petit cerveau enfermé dans sa boîte crânienne ! Boîte noire et hermétique qui l’emprisonne à  jamais. Tout juste s’il dispose de quelques trous de serrure, les cinq sens, qui lui donnent un aperçu de l’extérieur. Et, par le peu qu’il dispose, il construit sa réalité, c’est à  dire le monde qu’il conçoit. La construction [...]

Mme Néandertal séquencée !

Science dans son numéro du 13 Février annonce la nouvelle : le premier génome d’homme de Néandertal est sur le point d’être complètement séquencé. Enfin, on devrait plutôt parler de femmes de Néandertal, puisque les génomes en question sont bel et bien XX. La comparaison de leur ADN avec le nôtre devrait révéler quelques secrets sur l’évolution de l’homme…

L’annonce du séquençage complet a été faite par Svante Paabo lors du meeting annuel  de l’association américaine pour le progrès scientifique (AAAS en anglais, qui édite Science Magazine), à  Chicago. Paabo est l’acteur majeur de ces recherches : il fut le premier à  réussir à  extraire de l’ADN d’os fossiles d’hommes de Néandertal. Le domaine a été boosté il y a deux-trois ans à  l’aide de nouvelles techniques d’extraction et d’analyse d’ADN, comme le   pyroséquençage.

L’ADN séquencé provient des ossements de deux femmes, découverts dans une caverne au nord-est de la Croatie. Les données confirment que l’homme moderne et l’homme de Néandertal se sont “séparés” il y a environ 800 000 ans, et rien n’indique qu’ils se soient hybridés, contrairement à  ce qu’on pensait auparavant - les premières études avaient été contaminés par de l’ADN humain moderne…

Pour célébrer l’événement, je vous propose dans les jours à  venir un petit récapitulatif des découvertes de ces 2-3 dernières années sur le génome de Néandertal. Vous le verrez, c’est un sujet passionnant et passionné, qui a même suscité certaines controverses bien spécifiques sur l’ homo sapiens

Quelques liens :

L’article de Science sur le sujet

Un Podcast de Science

Une conférence de Paabo sur le sujet

Le chemin le plus court – un peu de réfraction

Ce premier billet de chemin le plus court posté le vendredi précédent les vacances scolaires parisiennes a déchaîné les discussions, j'en suis heureux, et a conduit aux deux solutions, l'une cartésienne et lourde proposée par moi, l'autre euclidienne et légère proposée par les [...]

Sur l’évaluation

Je l’avais évoqué dans un commentaire chez Benjamin, Tom est sur la même longueur d’onde : de toute évidence, chercheurs et gouvernement n’entendent pas la même chose derrière le mot œévaluation.

Aussi faut-il lire jusqu’au bout l’excellent billet de Sylvain Piron œFranchement, la recherche sans évaluation, ça pose un problème. C’est une analyse brillante du discours sarkozien et de ses fondations idéologiques.

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