Europe : quand humains et Néandertaliens se sont croisés…

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*+- 93883_web.jpgIl y a en nous une part de Néandertal, au moins pour ceux d’entre nous vivant hors d’Afrique. Entre 1 et 3% en moyenne de nos gènes proviennent de cette espèce cousine, race aujourd’hui disparue, mais qui peuplait l’Europe avant même que notre espèce ne soit apparue en Afrique. Les Néandertaliens n’étaient pas plus bêtes que les premiers humains, avaient la fibre artistique, et ne négligeaient pas de batifoler avec les nouveaux arrivants… ce qui explique le pourcentage de leurs gènes toujours présents chez nous. Ce que l’on ne connaît pas avec certitude, c’est la date à laquelle ces croisements inter-espèces ont eu lieu. Nous disposons grâce à l’archéologie et à la génétique de données nous permettant d’élaborer des hypothèses, et avons quelques preuves matérielles de lieux où ces “unions mixtes” se sont produites. Ainsi, au Proche-orient, des communautés de Néandertaliens et d’humains modernes (Homo Sapiens) ont cohabité voici 55 000 ans. Le Proche-Orient est d’ailleurs le lieu où l’on pense que les humains et Néandertal ont eu des enfants en commun. Mais en Europe, bien que nous sachions que les deux populations ont vécu ensemble pendant quelques milliers d’années, il n’y avait jusqu’ici pas d’éléments permettant de confirmer ou dater des rapports inter-espèces. En tout cas, jusqu’à la publication d’une étude publiée hier dans la revue Nature. Tout vient d’une mâchoire découverte dans la grotte d’Oase, dans le sud-ouest de la Roumanie. Elle appartenait à un humain qui a vécu entre 37 000 et 42 000 ans dans le passé. Un humain “moderne”, mais qui présente la particularité d’avoir entre 6 et 9% de génome néandertalien… ce qui indiquerait qu’un de ses ancêtres directs, dans les 200 ans avant sa naissance, était Néandertalien(ne). Quatre à six générations, à l’échelle de l’histoire des espèces, c’est très peu. Et cela montre que les “mariages mixtes” existaient aussi en Europe. “Les données la mâchoire impliquent que les humains se sont mélangés avec les Néandertaliens non seulement au Moyen-Orient, mais aussi en Europe“, confirme Qiaomei Fu, de l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutionnaire, et auteur principal de l’étude. En revanche, cet humain de jadis n’a plus aucun descendant direct aujourd’hui en Europe. “Les données génétiques montrent qu’il était membre d’une population pionnière d’humains modernes qui sont arrivés tôt en Europe, se sont mêlés aux Néandertaliens locaux, et ont été plus tard déplacés par des migrations”,  suggère David Reich, de l’école de médecine de Harvard, co-auteur de l’étude. Les rapports (charnels) entre humains et Néandertaliens viennent en tout cas de se rapprocher un peu de nous, à la fois géographiquement et dans le temps… Crédit photo : la mâchoire d’un descendant direct de croisement Néandertalien/humain (MPI f. Evolutionary Anthropology/ Paabo)   Continue reading

La stalagmite qui connaît la raison des invasions barbares

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*+- 93622_web.jpgCes dernières années, l’histoire et l’archéologie se sont mêlées à d’autres sciences pour tenter d’expliquer certains moments de l’histoire. Ainsi, la chute de Rome a eu de nombreuses explications n’ayant rien à voir avec la décadence politique de la capitale impériale. Par exemple, voici quelques mois, une étude a évoqué le rôle de la gestion des ressources en eau. Les changements climatiques ont eux aussi été pointés du doigt dans certains événements historiques, comme les épidémies de peste noire en Europe. Le rôle du climat dans les mouvements de population est d’ailleurs un sujet au coeur des préoccupations du CMATE, un centre interdisciplinaire de l’université de l’Arizona, qui utilise entre autres les anneaux de croissance des arbres pour mieux dater les dynasties égyptiennes. La grotte qui rugit Mais ce ne sont pas les arbres qui ont été utilisé par une équipe internationale, emmenée par des chercheurs de l’université de Nouvelle-Galles du Sud (Australie), qui s’est intéressée à une grotte écossaise et… à ses stalagmites, ces formations calcaires qui se forment dans les cavernes humides comme leurs soeurs les stalagtites (petite formule mnémotechnique : les stalagmites “montent”, les stalagtites “tombent”). La grotte en question se nomme Roaring Cave (la caverne rugissante). Elle se situe au nord-ouest de l’Ecosse, près de la ville d’Ullapool. Cette grotte se situe sous un manteau de tourbe qui s’est accumulée là durant les quatre derniers millénaires, et la croissance de ses stalagmites est sensible aux précipitations… ce qui peut aujourd’hui se détecter dans leurs anneaux de croissance, suivant le même principe utilisé pour ceux des arbres. “Nous avons mesuré l’épaisseur de chaque anneau de croissance annuel dans cinq stalagmites prises dans la grotte, dont l’un nous fournit un enregistrement annuel s’étendant sur plus de 1800 ans”, explique le professeur Andy Baker, auteur principal d’une étude qui vient d’être publiée dans Scientific Reports. Les cinq stalagmites fournissent ensemble une vue des précipitations sur les 3000 dernières années… ce qui nous renseigne sur les variations climatiques au fil des temps. Le climat qui oscille Tout ceci est lié à un phénomène bien connu des météorologues : l’oscillation nord-atlantique. On mesure son indice par la différence de pression entre le fameux anticyclone des Açores et l’Islande, et si elle varie en fonction des semaines ou des mois, elle connaît aussi des différences annuelles, parfois importantes. Ces différences ont des conséquences sur le climat, notamment en Europe. Une différence positive, et l’on a des hivers doux et pluvieux au nord, mais plus secs sur le pourtour de la Méditerranée. Une différence négative, et l’Europe du Nord a des hivers froids, alors que le bassin méditerranéen va être beaucoup plus humide. “Nos résultats fournissent l’enregistrement annuel le plus long de cet important phénomène qui a un grand impact sur le climat en Europe”, précise le professeur Baker. Plus précisément, les chercheurs ont pu reconstituer l’amplitude de l’oscillation entre 1000 avant notre ère et l’an 2000. Trois millénaires de variations du climat. Barbares et autres Vikings On retrouve notamment dans ce “calendrier” le fameux “optimum climatique médiéval“, période située entre le 10ème et le 14ème siècle et durant laquelle l’Europe a bénéficié de températures plus élevées. Mais l’intérêt réside surtout dans la comparaison entre les années où l’on enregistre de fortes variations et certains événements historiques. “Notre recherche fournit un contexte climatique pour certaines grandes migrations humaines en Europe et nous permet de commencer à bâtir des hypothèses sur l’impact de l’environnement sur les changements sociétaux”, explique Andy Baker. Par exemple, une période d’oscillations positive est enregistrée entre 290 et 550 de notre ère, ce qui inclut les “invasions barbares” qui provoquèrent la chute de l’empire romain d’occident. A l’inverse, une phase négative a eu lieu entre 600 et 900, “qui on put amener un climat chaud et sec dans le nord-ouest de l’Europe, la rendant propice à l’expansion vers l’ouest pour les Vikings, même si le calendrier précis en est contesté”, explique le professeur Baker. On pense souvent que si les pierres pouvaient parler, elles auraient de nombreuses histoires à raconter. Les stalagmites de la grotte rugissante ont commencé à le faire… Crédit photo : Roaring Cave, en Ecosse. L’étude du calcaire de cette grotte a permis de déterminer les variations climatiques jusqu’à 3000 ans en arrière (Courtesy of UNSW)  Continue reading

Mars la bleue, ou Mars la froide ?

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*+- coldmars1.jpg C’était il y a très longtemps, dans les 3 milliards d’années peut-être. Mars avait alors un autre visage, loin de ce désert rouge que nous connaissons aujourd’hui. L’une des dernières études en date nous brossait d’ailleurs le portrait d’une Mars d’antan qui aurait possédé un océan recouvrant une partie de son hémisphère nord.  Un film de la NASA montrant l’hypothèse d’une évolution du climat martien depuis l’époque où elle possédait des océans Les océans martiens ne sont cependant qu’une théorie, même si des indices vont dans le sens de leur existence. Et aujourd’hui des chercheurs de l’école d’ingénieurs et de sciences appliquées de Harvard publient une étude testant deux scénarios différents pour le passé de la planète rouge. En utilisant une modélisation 3D de la circulation atmosphérique dans l’atmosphère martienne, ces scientifiques ont comparé une Mars “chaude et humide” à une Mars “froide et glacée”. Le premier modèle est celui, désormais connu, de la présence d’un océan dans l’hémisphère nord, et de températures (10 degrés en moyenne) favorables à l’éventuelle apparition de la vie. Le second scénario, lui, nous présente une situation où la température moyenne est de -48°C, proche de ce que l’on rencontre en Antarctique.  De quoi faire passer la Sibérie pour un paradis tropical… Bien sûr, dans ce second scénario, l’eau ne peut que rarement être liquide, et cela ne survient que lors d’événements exceptionnels, comme des éruptions volcaniques ou d’impacts de météorites associés au cycle des saisons. Ce qui signifie également que les possibilités d’apparition de la vie sont beaucoup plus ténues que dans le scénario “chaud et humide”. Pour les chercheurs, qui publient leurs résultats dans le Journal of Geophysical Resarch, le scénario froid serait le plus probable. Pour eux, la présence d’eau liquide en grandes quantités nécessiterait “qu’un flux solaire anormalement important, ou un intense effet de serre ajoutés artificiellement aux modèles climatiques”, et qui serait, selon les auteurs, “nécessaires pour maintenir des conditions chaudes et un océan nord libéré de la glace”. Le fait que Mars ne reçoive que 43% de l’énergie solaire que nous avons sur Terre, et que le Soleil de l’époque était 25% moins brillant qu’aujourd’hui seraient des éléments allant fortement dans ce sens. De plus, les traces d’érosion présentes aujourd’hui sur la planète seraient davantage en accord avec le scénario froid. Par exemple, le réseau de vallées qui existe aujourd’hui correspondrait à des zones d’accumulation de neige. Robin Wordsworth, professeur assistant en sciences de l’environnement et ingénierie à Harvard et auteur principal de l’étude, explique que ”le scénario froid et glacé correspond mieux à la distribution des traces d’érosion à la surface, ce qui suggère fortement que la Mars de l’époque était généralement froide, et que l’eau était amenée sur les régions hautes sous forme de neige, et pas de pluie”. “Nous savons grâce aux données transmises par les rovers et les sondes en orbite qu’il y avait des lacs dans la Mars antique”, ajoute Bethany Ehlmann, spécialiste des sciences planétaires au California Institute of Technology et à la NASA, qui n’a pas participé à cette étude. “Les questions clé sont : combien de temps ont-ils persisté ? Etaient-ils épisodiques ou permanents ? Et est-ce que le réseau de vallées réclame de la pluie, ou est-ce que la neige et la fonte des glaces sont suffisantes ?” Pour l’étude de Robin Wordsworth, la réponse va dans le sens du froid. Crédit image : Les scénarios chaud et froid pour le passé de Mars (Courtesy of Robin Wordsworth)   Continue reading

Mercure, la survivante d’une apocalypse planétaire ?

*+- Observer les systèmes solaires lointains nous amène à de nombreuses questions sur le nôtre. Ainsi, les astrophysiciens ont pu émettre des théories sur les migrations de Jupiter, qui aurait ainsi changé la configuration des planètes. De même, après une étude statistique des données du télescope spatial Kepler, d’autres chercheurs ont montré que les orbites circulaires étaient la norme pour les planètes rocheuses. D’après les données que nous avons sur les étoiles possédant des exoplanètes, il semble également qu’un nombre significatif d’entre elles (5% des étoiles de type F, G ou K, proches de la taille du Soleil) soient entourées de plusieurs planètes, souvent des “super-terres” (planètes rocheuses de plusieurs fois la taille de la Terre), très proches de l’étoile : l’équivalent de l’intérieur de l’orbite de Vénus chez nous. Or, entre Vénus et le Soleil, il n’y a que… Mercure. Un désert, si l’on considère les cas observés jusqu’ici. Cette situation a amené deux chercheurs de l’université de Colombie Britannique (Canada) à proposer un modèle selon lequel notre système solaire aurait dans le passé connu de telles super-terres proches du Soleil. Dans cette recherche, qui doit être publiée dans la revue Astrophysical Journal Letters, Kathryn Volk et Brett Gladman émettent l’hypothèse que la plupart des systèmes solaires de types proche du nôtre seraient dotés d’une bonne quantité de planètes intérieures, qui finiraient par se détruire en entrant en collision les unes avec les autres. Pour le système solaire, les deux chercheurs pensent qu’il contenait à l’origine plusieurs grosses planètes à l’intérieur de l’orbite de Vénus, et qui seraient restées dans une configuration relativement stable durant 50 à 500 millions d’années. Des perturbations gravitationnelles auraient fini par amener certaines orbites à se croiser, provoquant un événement cataclysmique dont Mercure serait la seule survivante. Cela expliquerait aussi “l’excentricité et l’inclinaison orbitale inhabituellement grandes de Mercure”. Par exemple, selon les lois de Kepler, qui décrivent les relations entre les distances des planètes, Mercure serait en effet un peu trop loin du Soleil… Ces scientifiques pensent que la catastrophe se serait produite environ 600 millions d’années après la formation du système solaire, et que le cataclysme à l’origine du couple Terre-Lune (la collision de la Terre originelle avec une planète de la taille de Mars) aurait pu être une conséquence de ces collisions de super-terres dans les zones intérieures du système solaire. C’est en tout cas ce qu’ils ont expliqué lors du dernier meeting de l’American Astronomical Society en janvier à Seattle. Cette modélisation pourrait être généralisée à l’ensemble des étoiles du même type. “Si ces planètes se sont formées, peut-être les trouve-t-on autour de toutes les étoiles, et que 90% d’entre elles ont été détruites”, expliquait Kathryn Volk à Astrobiology Magazine. Décidément, la formation des systèmes planétaires n’est pas un long fleuve tranquille…   Crédit vidéo : Vue d’artiste de collisions planétaires dans l’enfance du système solaire (NASA Spitzer) Continue reading

Le lapin qui a vu mourir Néandertal

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*+- 616px-Young_wild_rabbit.JPGSi l’on excepte les taupes, les lapins semblent être les meilleurs auxiliaires des archéologues. Mais alors que certains ont développé leur vocation en creusant, d’autres ont simplement été les témoins d’époques reculées… dont l’extinction de l’Homme de Néandertal. Voici 30 000 ans, ce cousin de l’humanité actuelle habitait en Europe, et chassait le gros gibier, genre mammouth et toutes ces sortes de choses. Le seul problème, c’était le changement climatique, déjà. Le milieu naturel se modifiant, les grands mammifères dont se nourrissaient les Néandertaliens ont peu à peu disparu, ce qui pourrait être l’une des causes de la disparition de Cousin Néandertal. Or, pendant ce temps-là, nos amis les lapins proliféraient, comme à leur habitude. Une vie tranquille qui a changé avec l’arrivée de nos ancêtres, les humains modernes. Car eux, au contraire des Néandertaliens, chassaient aussi le lapin. Jeannot devint alors un délice culinaire, alors que les derniers Néandertaliens rêvaient des mammouths disparus. Une équipe de scientifiques de l’université de Bournemouth (Angleterre) s’est penchée sur la question, bien résumée dans une étude publiée en 2013 dans le Journal of Human Evolution. En étudiant les os de lapins dans des cavernes espagnoles, ils ont pu déterminer que le lapin faisait bien partie du menu des Homo Sapiens, mais pas des Néandertaliens. “Les lapins sont originaires de la péninsule ibérique, et ils sont une ressource spéciale par le fait qu’ils s’y trouvent en grand nombre, qu’ils sont relativement faciles à attraper, et qu’ils sont prévisibles”, explique le Dr John Stewart, professeur en paléoécologie et changement environnemental à l’université de Bournemouth. “Cela signifie qu’ils sont une très bonne source de nourriture à chasser. Le fait que les Néandertaliens ne l’ont apparemment pas fait suggère qu’il s’agissait d’une ressource à laquelle ils n’avaient pas accès de la même manière que les humains modernes”. Pour le chercheur, nos ancêtres se seraient donc mieux adaptés aux changements dans leur environnement que nos cousins chasseurs de mammouths et autres grands rennes, ce qui aurait pu conduire ces derniers à l’extinction. Le Dr Stewart poursuit aujourd’hui ses travaux en regardant comment les changements de population d’autres espèces (comme les oiseaux ou les lemmings) à cette époque aurait pu également impacter le destin de l’Homme de Néandertal. Quant aux lapins, depuis l’arrivée de nos ancêtres, ils finissent parfois en civet. Crédit photo : NP Holmes via Wikimedia Commons Continue reading

L’or mystique irlandais venait d’au-delà de la mer…

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*+- 15_60 Lunula and discs_Credit National Museum of Ireland .jpg_SIA - JPG - Fit to Width_800_true.jpgLe goût des humains pour l’or ne date pas d’aujourd’hui. Outre les objets que l’on a retrouvés depuis des millénaires dans les grandes civilisations (à commencer par l’Egypte), nous avons des traces de l’utilisation du précieux métal en Europe jusqu’à 4600 ans avant notre ère. En Irlande aussi, on utilisait l’or, et ce bien avant l’arrivée des premiers Celtes. On a cependant longtemps imaginé que le métal utilisé par les premiers orfèvres de l’île provenait du sud du pays, jusqu’à l’étude que viennent de publier des chercheurs des universités de Southampton et Bristol (Royaume-Uni) parue dans la revue Proceedings of the Prehistoric Society. En analysant une cinquantaine d’objets du musée national d’Irlande, datant du début de l’âge du Bronze (ornements de paniers, disques, colliers…), ils ont pu déterminer la provenance de l’or qui les constitue. Au temps où les humains travaillaient encore avec des outils de pierre, il y avait une “route de l’or”, qui reliait l’Irlande aux Cornouailles, au sud-ouest de l’Angleterre. C’est de là que proviendrait l’or utilisé dans la confection de ces parures datant du chalcolitique et du début de l’âge du Bronze, quelques 2500 ans avant notre ère. Dans le même temps, en Cornouailles, l’or ne circulait pas autant qu’en Irlande. Pour les archéologues, c’est le signe que cet or était plus précieux aux habitants du sud-ouest de l’Angleterre en tant que valeur d’échange contre d’autres biens… Pourtant, les gisements d’or existaient en Irlande, et étaient aisément accessibles, alors pourquoi aller chercher l’or venant de l’autre côté de la mer ? “Il est peu probable que la connaissance des méthodes d’extraction de l’or n’ait pas existé en Irlande, vu que nous avons constaté une exploitation d’autres métaux à grande échelle,” explique le Dr Chris Standish, auteur principal de l’étude. “Ce qui est plus probable, c’est que l’origine “exotique” de cet or soit chérie comme une propriété clé de cet or, et soit une raison importante de son importation“. Ce ne serait donc pas l’or en tant que tel qui aurait suscité l’intérêt (voire la convoitise) de ces humains de la préhistoire, mais une sorte de valeur mystique qui lui serait attribuée, et qui dépendrait donc de l’endroit d’où il provenait. “Les résultats de cette étude sont fascinants“, s’émerveille le Dr Alistair Pike, co-auteur de l’étude. “Ils montrent qu’il n’y avait pas une valeur universelle de l’or, au moins jusqu’à ce que les premières pièces d’or ne commencent à apparaître, presque deux mille ans plus tard. Les économies préhistoriques étaient déterminées par des facteurs plus complexes que les échanges de matières premières : les systèmes de croyances ont clairement joué un rôle majeur”.  Pour les auteurs de l’étude, “dans certaines sociétés, l’or incarnait des pouvoirs surnaturels ou magiques, jouant un rôle majeur dans les systèmes de croyance plutôt que dans l’économie. La valeur et la signification placées dans l’or a pu varier de région en région“. Une valeur suffisante, en Irlande, pour aller chercher de l’or venu d’au-delà de la mer… Crédit photo : Colliers et disques d’or (musée national d’Irlande via Université de Southampton) Continue reading

La grande migration humaine serait passée par l’Egypte

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*+- 92337_web.jpgVoici une soixantaine de milliers d’années, des humains commençaient à s’installer en Europe et en Asie. Peu à peu, ils allaient remplacer les populations qui les avaient précédés, notamment l’Homme de Néandertal. Venus d’Afrique, ces Homo Sapiens étaient les ancêtres des Européens et Asiatiques d’aujourd’hui. L’un des objectifs des scientifiques qui étudient cette période est de retracer le chemin pris par ces migrations humaines. Deux grandes théories s’opposent : celle qui privilégie un passage par le nord (l’Egypte), et celle qui verrait un passage plus à l’est, via l’Ethiopie et la Péninsule Arabique. Deux études récentes viennent éclairer le débat, et dévoilent des éléments importants sur ce qui s’est produit durant cette période clé de notre (pré) histoire. La première, publiée dans The American Journal of Human Genetics, s’est appuyée sur la génétique : une équipe du Wellcome Trust Sanger Institute et de l’université de Cambridge (Angleterre) emmenée par le Dr Luca Pagani a analysé les gènes d’un échantillon de populations égyptiennes et éthiopiennes modernes, et ont déduit qu’il y avait une plus grande similarité génétique entre les Egyptions et les Eurasiens qu’entre les Ethiopiens et les Eurasiens. Les chercheurs ont ainsi pu déterminer que “les gens hors d’Afrique se sont séparés des génomes égyptiens plus récemment que de ceux des Ethiopiens : 55000 ans contre 65000 ans, ce qui confirme l’idée que l’Egypte était la dernière étape sur la route hors d’Afrique”. “Même si nos résultats ne résolvent pas les controverses sur la chronologie et les complexités possibles de l’expansion hors d’Afrique, elles peignent un dessin clair dans lequel la migration hors d’Afrique suit une route vers le nord plutôt que vers le sud”, assure le Dr Toomas Kivisild, du département d’archéologie et d’anthropologie de l’université de Cambridge, et co-auteur de l’étude. Et après l’Egypte ? C’est là qu’intervient la seconde étude, qui vient de paraître dans la revue PNAS. Cette fois, ce ne sont pas les gènes qui parlent, mais… les mollusques ! Une équipe internationale de chercheurs a analysé les fossiles de coquilles trouvées sur le site de Ksâr ‘Akil, au Liban. Les scientifiques ont pu dater les mollusques consommés par ces humains préhistoriques, qui ont donc utilisé des outils de pierre correspondant à une technologie plus avancée qu’auparavant… et ce avant l’apparition de ces technologies en Europe et en Asie. “Le problème est que nous n’avons que peu de restes humains associés au paléolithique supérieur, que ce soit au Levant ou en Europe”, explique Jean-Jacques Hublin, professeur au Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. “L’importance de Ksâr ‘Akil réside dans le fait que nous avons deux fossiles humains modernes, surnommés ‘Ethelruda’ et Egbert par les auteurs des fouilles originelles, associés avec des outils du paléolithique supérieur”, précise Marjolein Bosch, auteur principal de l’étude. Des ensembles d’outils similaires “ont également été découverts dans d’autres sites au Levant et en Europe. Leur association au Proche-Orient suggère une dispersion de population du Moyen-Orient vers l’Europe entre 55 000 et 40 000 ans dans le passé”, ajoute la scientifique. Les deux études, publiées séparément et à seulement quelques jours d’intervalle vont donc dans le même sens… On aurait ainsi assisté à une installation d’Homo Sapiens sur les côtes aujourd’hui libanaises, qui aurait suivi la migration au travers de l’Egypte, étape avant la colonisation de l’Europe et de l’Asie… Crédit image : La route du nord désormais privilégiée (Luca Pagani)   Continue reading

Le dernier ancêtre commun de l’humanité: L’ascendance de l’humanité et les arbres, Partie 2.

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Dans l’article précédent, nous avons vu que l’Ève mitochondriale et l’Adam Y vivaient il y a entre 100 000 et 300 000 ans, et n’avaient rien à voir avec leurs contreparties bibliques: ce sont les derniers ancêtres communs à toute l’humanité par une chaine ininterrompue de mères, ou de pères, respectivement. 

Nous allons maintenant tenter de dater le vrai dernier ancêtre commun à tous les humains vivants actuellement, sans nous préoccuper du sexe de nos ancêtres. La réponse est très surprenante et remet en cause nos intuitions portant sur notre généalogies et notre parenté avec le reste de l’humanité. Préparez-vous à tuer le raciste qui sommeille en vous, c’est parti!


Partie 2: Les derniers ancêtres communs de l’humanité

L’ancêtre commun le plus récent varie donc pour chaque emplacement de notre génome: c’est l’Ève mitochondriale pour la mitochondrie, et l’Adam Y pour le chromosome Y, mais il y a des millions d’autres morceaux du génomes indépendants les uns des autres, chacun avec son ancêtre commun le plus récent (certain partagent éventuellement le même). Ceci implique que, parmi tous les emplacements du génomes, le bout d’ADN dont l’ancêtre commun est le plus récent marque la limite maximale de l’âge de l’ancêtre commun le plus récent de l’humanité. Par exemple: Si toutes les mitochondries humaines remontent à 150 000 ans, alors on est sûr que le dernier ancêtre commun de l’humanité a au plus 150 000 ans. Mais si on découvrait par exemple que le gène MC1R avait un ancêtre commun datant de  80 000 ans, alors on pourrait rabaisser l’âge du dernier ancêtre commun de l’humanité à au plus 80 000 ans. Ce raisonnement laisse penser que les ancêtres communs à toute l’humanité sont un peu plus jeunes que les ancêtres de la plupart de leurs gènes, mais dans un même ordre de grandeur. 
 Mais c’est faux. En fait, c’est beaucoup moins!
En effet, si partager des gènes implique le partage d’ancêtres humains, l’inverse n’est pas vrai. On peut partager des ancêtres humains sans partager d’ADN.
Les arbres généalogiques humains ne se comportent pas du tout comme les arbres de gènes, et en fait, la génétique n’est de presque aucun secours pour évaluer l’âge du dernier ancêtre commun des Inuits, des Han, des Zoulous, des Fremens et des Tasmaniens. Il nous faut donc maintenant comprendre comment marche la propagation de la descendance dans un arbre généalogique.

 

Le mixeur généalogique

Combien avez-vous de parents? Deux
Combien de grands-parents? Quatre
Combien d’arrières grands-parents? Huit

à chaque génération que l’on remonte dans le temps, le nombre d’ancêtres est multiplié par deux. 10 générations en arrière vous avez 2 048 ancêtres, 20 générations en arrière 1 048 576 ancêtres, 32 générations en arrière 8 589 934 592 anc… euh une minute… Oui, quelque chose cloche, c’est plus que le nombre d’humains vivants actuellement! 32 générations humaines font approximativement 1000 ans. Il y avait il donc 8 milliards d’humains sur terre il y a 1000 ans? Non, il y en avait probablement 20 fois moins. Le problème avec ce calcul est que tôt ou tard quand on remonte une généalogie, on finit fatalement par tomber sur un mariage entre cousins!
Cette petite expérience de pensée montre que mixer la descendance commune d’une généalogie dans une population va vite, très vite même. Même si à cause des mariages entre cousins on multiplie par moins de deux le nombre de ses ancêtres à chaque générations, après une trentaine de générations, on est quasiment certain que tout le monde est cousin quelque soit la taille d’une population.   La rapidité avec laquelle l’ascendance se répand est  plutôt contre intuitive. En 2014, le gouvernement espagnol a offert une possibilité d’obtenir la nationalité espagnole à tous les juifs  descendants de juifs séfarades chassés du royaume en 1492. Il semble que l’annonce ait été faite sans trop d’étude de la question car le gouvernement a annoncé estimer à 150.000 le nombre de candidats potentiels. Or après 500 ans, ou 20 générations humaines, les 200.000 personnes exclues au 15ème siècle sont les ancêtres de l’ensemble des juifs séfarades (qui étaient ciblés par le gouvernement) mais aussi tous les autres juifs du monde (voir (1)), soit entre 13 et 18 millions de personnes. (le projet de loi demandait explicitement que les candidats soient Juifs, sans cela il faudrait rajouter quasiment toute la population d’Europe, d’Afrique du Nord et d’Amérique du Nord).

 

Épidémie mondiale de fraternité

Le seul facteur qui limite l’extension de l’ascendance commune c’est l’isolement géographique (l’isolement culturel pourrait marcher s’il était strict, mais même s’ils sont rares, il y a toujours quelques unions entres religions, castes, ou même entre espèces d’Homo).


On peut voir le problème comme une épidémie : l’ascendance se répand très vite au sein d’une population donnée, mais nécessite l’émigration d’au moins une personne pour commencer à contaminer une autre population. Dès qu’une nouvelle population est touchée, il faut un rien de temps (20 ou 30 générations au plus) pour qu’elle soit totalement contaminée. De proche en proche, l’ascendance peut ainsi se répandre sur toute la planète pour peu qu’il n’existe pas de populations totalement isolées sur des îles inaccessibles depuis des milliers d’années (2). Combien de temps faut-il pour que tous les humains vivants soient contaminés?

Épidémie de zombis ou d’ascendance, c’est un peu la même histoire: ça va vite, il vaut mieux se planquer dans des endroits isolés, mais au final, personne n’en réchappe.

On ne saura jamais la réponse exacte, car ces évènements de migrations rares et de proche en proche ne laissent pas de traces génétiques. Il faut se baser sur des estimations archéologiques de mouvements humains (notamment ceux provocant des naissances! Un détail pas très glamour est que ceux-ci sont en partie constitués par des viols, par exemple lors de guerres et invasions.) et de répartition des population, sur quelques approximations à la louche et un peu de mathématiques… et puis faire le calcul plein de fois en changeant un peu les hypothèses pour voir quelles sont les valeurs possibles.

Une équipe (Rhode & al., 2004) a tenté de simuler des planètes terre habitées par des populations humaines organisées en villes emboitées dans des pays eux-mêmes organisés en continents. Au sein des villes les unions ne sont pas contraintes, les villes d’un même pays échangent beaucoup de migrants (5%), les pays quelques migrants (0.05%), les continents peu de migrants. Les continents diffèrent en leur densité en villes et cette densité varie pour refléter les grandes tendances démographiques qui échangent un faible nombre de migrants par génération.
Une illustration du modèle de Rhode & al. (2004). Chaque carré représente un “pays”, doté de villes. La densité en villes varie entre continents.  Les flèches indiques les flux de migrations entre continents, avec nombre de migrant par génération et période historique du flux.
Et la réponse est: il y a seulement environ 3500 ans!
On peut critiquer tous ces détails et les simplifications qui y sont attachées. Certaines augmentent, d’autres réduisent l’estimation de l’âge de l’ancêtre. Cependant, l’ordre de grandeur est assez stable: en changeant les paramètres, les estimations de cet article varient entre 2000 et 3700 ans (2).  Pour finir, une conclusion subsidiaire de cette publication, déjà discuté plus formellement auparavant (Derrida & al. 2000), est qu’en remontant un peu plus dans le passé, autour de -5000 (c’est à dire il y a 7000 ans), TOUS les humains actuels partagent exactement TOUS leurs ancêtres!
Ou pour le dire autrement: tous les humains qui vivaient il y a 7000 ans et qui ont encore des descendants (environ 80% d’entre eux) sont tous les ancêtres de chaque humain vivant aujourd’hui!

On peut donc s’émerveiller avec les auteurs de cette publication:
Pour peu que l’on considère l’ascendance en terme généalogique plutôt que génétique, nos résultats suggèrent un fait remarquable: quelque soit notre langage ou la couleur de notre peau, nous partageons des ancêtres qui ont planté du riz sur les rives du Yangtze, qui ont domestiqué les chevaux des steppes Ukrainiennes, qui ont chassé des paresseux géants des forêts d’Amérique et qui ont travaillé pour bâtir la grande pyramide de Khéops.” (ma traduction de Rhode & al. (2004), voir (3) pour la version originale)
Donc (même si c’est inapproprié de faire porter des implications morales aux résultats scientifiques) : les enfants, paix, amour et ouverture aux autres.
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Notes

(1) Malgré un taux de mariage 1000 fois moins élevé entre Séfarades et Ashkénazes, qu’entre individus d’une même communauté. (Weitz 2014) Je découvre juste que ce projet de loi n’a pas fini aux oubliettes. Il semble que le gouvernement ait parié que peu des personnes pouvant réclamer un passeport Européen feraient la démarche au final. Cependant, d’après cet article du New York Time, le gouvernement n’a toujours pas réévalué ses chiffres et compte toujours 150.000 candidats potentiels, alors que 200.000 personnes avaient été exclues et que l’article de Weitz laisse peu de doute sur le nombre réel de personnes concernées. (2) Il se peut que la Tasmanie soient l’unique emplacement de la planète qui ait tiré l’âge de l’ascendance commune de l’humanité jusqu’à il y a 12 000 ans. Entre -10 000 et le 18ème siècle, il est possible qu’il n’y ait eu aucun contact entre les populations vivant sur l’île et le reste de l’humanité. Cependant, la population était petite, a été décimée par les épidémies à l’arrivée des Européens, et a été “contaminée” par l’ascendance commune lors d’unions (je ne sais pas s’il s’agissait de mariages/unions forcées/viols) avec des Européens. Donc la Tasmanie a (hélas) définitivement fini de reculer l’ascendance commune de l’humanité.
(3) la citation originale: “But to the extent that ancestry is considered in genealogical rather than genetic terms, our findings suggest a remarkable proposition: no matter the languages we speak or the colour of our skin, we share ancestors who planted rice on the banks of the Yangtze, who first domesticated horses on the steppes of the Ukraine, who hunted giant sloths in the forests of North and South America, and who laboured to build the Great Pyramid of Khufu.

Références 

  • Pourquoi tous les Juifs du monde pourraient devenir espagnol. Weitz 2014. Let My People Go (Home) to Spain: A Genealogical Model of Jewish Identities since 1492. PLoS One. 9(1): e85673. :
  • Une tentative de datation du dernier ancêtre commun à toute l’humanité. Rhode & al. 2004.
    Modelling the recent common ancestry of all living humans. Nature 431, 562-566:
Rhode & al. (2004) Modelling the recent common ancestry of all living humans. Nature, 431, 562-566.  http://www.nature.com/nature/journal/v431/n7008/full/nature02842.html
  • Une démonstration plus formelle de pourquoi tout le monde fini par avoir exactement tous les mêmes ancêtres en commun quand on remonte suffisamment loin dans le passé. Derrida & al. 2000. On the Genealogy of a Population of Biparental Individuals. Journal of Theoretical Biology 203, 303–315:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022519300910956
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La prêtresse du Soleil allemande est allée mourir au Danemark

800px-Egtvedpigen.jpg
*+- La célèbre tombe danoise de la “fille d’Egtved”, vieille de 3400 ans, a révélé une partie de ses secrets. Son occupante était une jeune noble immigrée… 800px-Egtvedpigen.jpg C’était il y a près de 3400 ans. Les civilisations minoenne et mycénienne s’effondraient en Crète et en Grèce, le pharaon hérétique Akhenaton et son épouse Néfertiti allaient bientôt naître en Egypte, et les tout premiers Gaulois s’apprêtaient à s’installer dans ce qui est aujourd’hui la France. Le monde n’avait alors rien à voir avec l’antiquité classique des Grecs, des Romains et des Gaulois avec laquelle nombre d’entre nous sont familiers. C’était l’âge du Bronze, et la plupart des civilisations et des peuples qui vivaient en Europe ont été oubliés ou sont très mal connus. Vers -1390 naît une fille, quelque part près de l’actuelle Forêt Noire (Allemagne). A quelle tribu appartenait-elle, on n’en a aucune idée. En fait, on ne connaissait jusqu’ici pratiquement rien sur ses origines. En revanche, on connaît le lieu de son inhumation : près d’Egtved, petite ville du sud du Danemark. C’est en 1921 que sa tombe y a été découverte, avec à l’intérieur un grand cercueil de chêne. Là gisaient les restes de la jeune fille, avec une partie de ses possessions. De son corps, il ne restait que les cheveux, les dents, les ongles, le cerveau et un peu de peau. Elle portait une petite tunique et une jupe de corde descendant jusqu’aux genoux, décorée d’une boucle de ceinture de bronze avec une spirale gravée. Elle avait des anneaux de bronze aux bras, et un anneau dans l’oreille. A sa ceinture, un peigne de corne. A ses pieds, un récipient fait d’écorce, dont l’analyse a montré qu’il contenait une sorte de bière à base de myrte des marais, d’airelles, de tilleul et de miel. On a également retrouvé les restes calcinés et quelques os d’un enfant de cinq ou six ans. Depuis, la science a fait parler ces restes. On sait par exemple que la “fille d’Egtved” a été enterrée durant l’été de l’an 1370 avant notre ère. Elle avait alors entre 16 et 18 ans. Elle était mince, mesurait 1m60, avait les cheveux blonds et assez courts (23cm), et des ongles soignés. Ses parures montrent qu’elle faisait partie de la classe dirigeante de l’époque, et sa boucle de ceinture ornée d’un symbole solaire laissent penser qu’elle pouvait être une sorte de prêtresse du dieu Soleil, révéré par les civilisations européennes de l’âge du Bronze. 92233_web.jpgUne nouvelle étude, qui vient d’être publiée dans la revue Scientific Reports, apporte de nouveaux éléments sur la “fille d’Egtved”. Grâce à des analyses de ses restes et des objets présents dans la tombe, les chercheurs de l’université de Copenhague ont pu reconstituer les déplacements de la jeune femme, et ce depuis sa naissance. En effet, certains éléments (dont les isotopes de strontium) présents dans les tissus humains permettent de connaître assez précisément le lieu où une personne a vécu à une époque donnée de sa vie. Grâce à tout cela, l’équipe a pu déterminer que la “fille d’Egtved” (de même que l’enfant incinéré) était née loin du lieu de sa sépulture : quelque part dans la Forêt Noire allemande, à 800 kilomètres de là. C’est de cette région que venaient aussi les tissus qui l’ont accompagnée dans son dernier voyage… qui n’était pas le premier. “J’ai analysé les signatures isotopiques du strontium de l’émail d’une de ses premières molaires, qui était pleinement formée lorsqu’elle avait trois ou quatre ans, et les analyses nous disent qu’elle est née et a vécu ses premières années dans une région géologiquement plus ancienne et différente de la péninsule du Jutland au Danemark“, explique Karin Margarita Frei, du musée national du Danemark, auteur principal de l’étude. En analysant également les signatures du strontium dans ses cheveux, les chercheurs ont déduit qu’elle avait effectué un long voyage peu avant sa mort. “Si l’on considère les deux dernières années de sa vie, nous pouvons voir que de 13 à 15 mois avant sa mort, elle est restée en un endroit avec une signature isotopique très similaire à celle qui caractérise la région où elle est née. Ensuite, elle est allée dans une autre région qui pourrait bien avoir été le Jutland. Après une période de 9 à 10 mois là-bas, elle est retournée dans la région dont elle était originaire, et y est restée entre 4 à 6 mois avant d’aller rejoindre Egtved, où elle devait décéder un mois plus tard,” détaille la scientifique. La laine de ses vêtements, le tissu qui la recouvrait, la peau de boeuf sur laquelle elle était étendue ont également fourni de précieux renseignements afin d’établir ce scénario. A l’âge du bronze, il y avait donc des relations proches entre l’actuel Danemark et le sud de ce qui est aujourd’hui l’Allemagne, le premier échangeant son ambre contre le bronze du second. Selon le professeur Kristian Kristiansen, de l’université de Gothenburg, ces deux régions étaient à l’âge du Bronze “deux centres dominants de pouvoir, très similaires à des royaumes. Nous avons trouvé de nombreuses connexions directes entre les deux dans les découvertes archéologiques, et je suppose que la “fille d’Egtved” était une Allemande du sud donnée en mariage à un homme du Jutland pour forger une alliance entre deux familles puissantes“, et sécuriser ainsi les routes commerciales du bronze et de l’ambre. On le voit, les études pluridisciplinaires sur des découvertes archéologiques comme la tombe de la “fille d’Egtved” permettent de déboucher sur des résultats fascinants. Mais il reste encore des points d’ombre dans l’histoire de cette jeune noble. Par exemple, on ne sait pas de quoi elle est morte. Ou encore, d’où venait l’enfant dont on a retrouvé les restes dans sa tombe : il était trop âgé pour être son fils. Etait-il son frère ? Une victime sacrificielle ? Une prochaine recherche nous apportera peut-être d’autres réponses. Crédit photos :  - Le “cercueil de chêne” (Tommy Hansen via Wikimedia Commons) - Vue de la tombe de la “fille d’Egtved” (Musée national du Danemark)     Continue reading