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Pourquoi nous venons tous d’Afrique, et pourquoi c’est important

Il y a bien sûr beaucoup de preuves paléontologiques des origines africaines de la lignée humaine et de l’homme moderne. Citons par exemple la découverte du premier primate à stature bipède, Toumai (vivant il y a 7 millions d’années) au Tchad, l’apparition d’homo habilis en Afrique il y a 2.5 millions d’années jusqu’à la [suite…]

Il y a bien sûr beaucoup de preuves paléontologiques des origines africaines de la lignée humaine et de l’homme moderne. Citons par exemple la découverte du premier primate à stature bipède, Toumai (vivant il y a 7 millions d’années) au Tchad, l’apparition d’homo habilis en Afrique il y a 2.5 millions d’années jusqu’à la découverte des premiers ossements vieux de 200 000 ans de membres de notre espèce, homo sapiens, en Ethiopie.

Mais les preuves qui sont peut-être à la fois les plus élégantes et les plus accessibles viennent en fait directement des études génétiques des populations.

Remontons le temps de 200 000 ans, et allons au jardin d’Eden, là où vivait un hypothétique Adam, le premier homme. Sa descendance  fut nombreuse, et bien vite, ses enfants ont essaimé, atteignant les limites physiques (montagnes infranchissables, mers) de la région, du pays ou du continent où l’homme est apparu. Dans un premier temps, ces hommes n’ont pas voulu ou pas réussi à sortir de ce berceau originel. Mais leur génome n’a pas stoppé son évolution pour autant. Dans cette longue première phase de l’histoire de l’homme, de nombreuses mutations sont apparues dans cette population originelle, d’autant plus que la population était grande.

Et puis un jour, il y a environ 100 000 ans, quelque chose se passe. Famine, modification climatique, évolution technologique, ou simple goût de l’aventure : une population d’hommes parvient à quitter le jardin d’Eden et à gagner de nouvelles terres. Mais seuls une poignée  réussit à entreprendre ou à survivre à ce voyage : probablement aux alentours de 3000 individus. Bien sûr, ces 3000 individus n’ont pu emmener dans leur bagage tout le patrimoine ancestral, à la fois culturel mais surtout génétique. Certains gènes sont donc nécessairement restés dans le berceau originel. D’autres ont disparu très vite de la population voyageuse par un effet appelé “dérive génétique” : plus une population est petite, plus vite elle s’homogénéise génétiquement avec le temps. Enfin, de nouvelles mutations ont pu apparaître dans cette population voyageuse. Cette population a ensuite crû a son tour sur place, puis d’autres hommes parmi cette population ont quitté leur nouvelle terre pour s’installer ailleurs. De nouveau, la sous-population de globe-trotters a alors “perdu” une partie de son patrimoine, et peut-être gagné quelques autres allèles toujours selon le même effet. Pendant ce temps, dans la population restant sur la Terre des Origines, toujours aussi grande, aucun allèle n’est perdu; mieux, de nouveaux allèles apparaissent du fait des mutations et se maintiennent  d’autant plus facilement que la population reste importante, accroissant encore la diversité génétique.

Retour aujourd’hui. En terme de diversité génétique, les mathématiques de la génétique des populations  nous disent en fait que la diversité génétique est maximale dans la population la plus ancienne, la population d’origine. Au contraire, la population la moins diverse génétiquement est la population la plus “nouvelle”, la population issue des hommes ayant voyagé en petits groupes de générations en générations. Par ailleurs, du fait de l’apparition de nouvelles mutations, plus des populations se sont séparées il y a longtemps, plus leur “distance génétique” est maximale. Pour connaître “l’âge” d’une population, il suffit donc de mesurer sa diversité génétique, et d’autre part de mesurer sa “distance” génétique par rapport à une population de référence.

Dans un article publié en 2005 dans PNAS, Ramachandran et al. ont étudié 783 allèles chez 1027 individus d’origines très différentes, des données collectées par the Human Genome Diversity Project – Centre d’étude du Polymorphisme Humain. A partir de ces données, ils ont quantifié les distances génétiques et une mesure de la diversité génétique (l’hétérozygotie) en fonction de la provenance géographique des individus. Ils ont montré trois choses :

  • expérimentalement, plus deux individus proviennent d’endroits éloignés géographiquement (par voie de terre), plus ils sont éloignés génétiquement. Les deux “extrêmes” sur cette échelle de distance étant l’Afrique et l’Amérique du Sud
  • mathématiquement, que dans le modèle de migration que je décris ci-dessus, il y a perte de diversité génétique à mesure qu’une population “s’éloigne” physiquement de la population ancestralemap.1245955871.jpeg
  • expérimentalement que la diversité génétique est, en gros, maximale en Afrique et minimale pour les populations natives d’Amérique du Sud. La carte ci-dessus, postérieure à cette étude, confirme cet effet : il y a un magnifique gradient de diversité génétique, ayant pour source les populations établies autour de la Namibie et de l’Angola.

Le seul modèle plausible génétiquement est que toute l’humanité descend donc bien d’une population ancestrale qui se trouvait autrefois en Afrique, et que le reste du monde a probablement été peuplé par le processus de migration décrit ci-dessus.

L’Afrique,  est donc un continent fascinant pour les généticiens : du fait de sa longue histoire humaine, c’est là que l’on trouve la plus grande variété génétique, les populations aux génomes les plus divers, signature indubitable de son statut de continent des Origines. Dans un article publié dans Science fin Avril dernier, Tishkoff et al. ont mené une étude assez complète des génomes d’Africains.

diversite.1245960076.jpegLa figure ci-contre montre deux mesures différentes de la diversité génétique à l’intérieur de différentes populations humaines, ordonnées de la plus grande à la plus petite diversité. En orange, les peuples africains, en bleu, les population européennes ou moyen-orientales, en rouge, les Indiens, en rose les asiatiques de l’Est, en vert, les populations océaniennes, en violet les américains natifs. On voit de façon très spectaculaire la chute de diversité génétique à mesure que l’on s’éloigne de l’Afrique, le long des plausibles chemins de migration humaine.Trois peuples de chasseurs cueilleurs, les Pygmées Bakola, les Pygmées Baka et le peuple San (les Bushmen), sont parmi les plus importants en terme de diversité génétique. Le territoire actuel des Bushmen correspond à la zone de diversité génétique maximale, ce qui suggère que les peuples vivant dans cette région sont à l’origine des migrations humaines qui ont peuplé le reste du monde.

Tishkoff et ses collaborateurs ont également étudié les corrélations entre culture et génétique, et ont montré que les parentés culturelles entre les peuples coincident bien avec les parenté génétiques. Ils ont identifié 14 populations ancestrales en Afrique, qui se seraient largement mélangées suite aux nombreuses migrations au cours de l’histoire africaine. En particulier, malgré leurs localisations géographiques très diverses, toutes les peuplades de chasseur-cueilleurs africains sont apparentées, ce qui suggère qu’il y avait autrefois un grand peuple de proto-Pygmées qui vivait sur une grande partie de l’Afrique…

Au-delà de l’aspect historique et culturel, vers les origines de l’humanité, ces études génétiques sur l’Afrique sont extrêmement importantes d’un point de vue médical. La diversité génétique importante se traduit en effet par de grandes variabilités entre africains pour la résistance aux maladies en particulier. Autrement dit, certains peuples ont probablement des gènes leur permettant de beaucoup mieux résister  à certains fléaux, comme la malaria ou le SIDA. Connaître ces gènes et leur fonction permettra peut-être de mettre au point de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Références :

S. Ramachandran et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 15942 (2005). [Abstract/Free Full Text]

M. C. Campbell, S. A. Tishkoff, Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 9, 403 (2008). [CrossRef] [ISI] [Medline]

S. A. Tishkoff et al, Science 22 May 2009: 1035-1044. Abstract »

Un article de Science Daily

À propos de l'auteur

Tom Roud

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