Pääbo-17/8 chap8
Chapitre n°8: Controverses multirégionales, Louise et Emilie
Le chapitre en deux mots
Ce chapitre met en valeur la réaction de Pääbo suite à la critique de ses expériences par les "multirégionalistes". Ces scientifiques soutiennent la théorie de la "continuité multirégionale" des origines de l'Homme. Selon celle-ci, les Hommes de Neandertal comptent parmi les ancêtres des Européens. Suite à plusieurs expériences sur le génome humain et sur celui de plusieurs espèces de singes, Pääbo et son équipe arrive à la conclusion qu'il est indispensable d'étudier le génome nucléaire néandertalien pour comprendre son éventuel impact sur notre propre génome.
Mots clés
- Modèle multirégionaliste vs sortie d'Afrique
- Comparaison des génomes chez le chimpanzé et le bonobo
Aspects
Raisonnement
Matthias Krings tente d'extraire de l'ADNmt d'autres Néandertaliens.
Suite à leur analyse du spécimen-type de la vallée de Neander, des réactions critiques provenant des multirégionalistes surgissent. L'équipe de Pääbo vient contredire leurs conceptions car elle avance qu'au niveau mitochondrial, le modèle de la "sortie d'Afrique" est correcte.
Henrik Kaessmann étudie le génome nucléaire des humains contemporains.
Connaissances déjà établies:
- L'ADN mitochondrial varie moins chez les humains que chez les singes. L'explication suivante est donc envisageable: l'humain a évolué d'une population réduite.
- Notre compréhension du génome nucléaire s'élève à 10%. Ce petit pourcentage représente les gènes qui codent les protéines. Il y peu de variation dans ces 10% car d'éventuelles mutations seraient dangereuses pour la survie de l'individu porteur.
- Les 90% du génome nous sont inconnus. Ils sont moins touchés par la sélection naturelle. Ils représentent donc une partie intéressante pour le travail de Pääbo et de son équipe. Celui-ci porte sur l'accumulation des variations aléatoires au fil de l'évolution.
L'équipe de Pääbo décide d'étudier une région spécifique de 10'000 nucléotides du chromosome X qui ne contient aucun gène connu ni autre séquence d'ADN importante. Pour cela, ils choisissent des hommes mâles car ceux-ci ne possèdent qu'un seul chromosome X.
Trois manières d’échantillonner l’humanité équitablement sont envisagées:
- En fonction du poids démographique de différentes régions du monde. Cette option n'est pas retenue car elle engendrerait une privation de la diversité génétique de la planète.
- En fonction de la superficie. Cette possibilité n'est pas adoptée car cela échantillonnerait des régions faiblement peuplées comme l’Antarctique.
- En fonction des principaux groupes linguistiques. Il s'agit de la méthode adoptée car elle permet d'illustrer une certaine diversité culturelle antérieure aux 10'000 dernières années. Elle offre la possibilité d'atteindre une large part de la variation génétique humaine.
Résultats des échantillons de 69 hommes représentant les principaux groupes linguistiques:
- En moyenne, on observe 3,7 différences nucléotidiques entre les différents génomes analysés.
- Il y a plus de variation entre les paires d'individus en Afrique que ceux hors d'Afrique.
Pour prendre du recul, l'équipe de Pääbo effectue une étude sur des chimpanzés ("communs" (P. troglodytes) et bonobos (P. paniscus)).
Les résultats sont les suivants:
- Les deux espèces de chimpanzés sont les plus proches parents vivants de l'Homme.
- Les chimpanzés "communs" présentent, au sein de leur propre espèce, une moyenne de 13,4 différences nucléotidiques entre individus. Cela montre qu'il y a plus de variations génétiques entre deux individus chimpanzés qu'entre deux êtres humains.
- Les bonobos présentent peu de variation génétique au sein de leur espèce. Cette particularité est similaire à l'Homme.
- Le gorille possède un ancêtre commun avec les chimpanzés et les humains. Suite à la même analyse sur le génome du gorille, une très forte diversité a été constatée entre les individus, bien supérieure à celle observées chez les chimpanzés.
- Les gorilles possèdent un ancêtre commun antérieur avec les Orangs-outans. Après la répétition de l'expérience, les chercheurs ont constaté une diversité également supérieure à celle observées chez les chimpanzés.
Les multirégionalistes sont généralement des paléontologues (soit des "diviseurs" qui voient de multiples espèces différentes dans les fossiles d’homininés soit des "rassembleurs" qui voient peu d'espèces différentes dans les fossiles d’homininés) ou des archéologues.
Le paléontologue Erik Trinkaus est le principal détracteur qui s'oppose aux découvertes de Pääbo. Il pense en effet que les résultats qui proviennent des os néandertaliens peuvent être incomplets si l'on rejette toutes les séquences d'ADN ressemblant à de l'ADN moderne, en prétextant la contamination. En effet, il pourrait s'agir de véritables séquences endogènes de Neandertal.
La réponse à la critique de Pääbo est la suivante:
- Premier amalgame d'Erik Trinkaus: les Néandertaliens n'ont pas contribué à l'ADN mitochondrial des humains modernes.
- Second amalgame d'Erik Trinkaus: les hommes de Neandertal et les humains se sont-ils métissés? La réponse n'est pas encore établie.
David Serre vérifie si les premiers humains modernes en Europe étaient ou non porteurs d'un ADNmt néandertalien, perdu par la suite. Les hypothèses sont les suivantes: s'ils le possédaient, cela signifierait qu'ils auraient aussi de l'ADN nucléaire néandertalien.
L'équipe de Pääbo effectue une collecte des os de Neandertal et des premiers humains modernes dans les musées d'Europe. Ils trouvent 4 hommes de Neandertal et 5 humains modernes assez bien conservés pour montrer des traces d'ADNmt.
Les résultats finaux de l'expérience sont les suivants:
- Les os d'hommes de Neandertal ont donné des séquences d'ADNmt semblables à celle du spécimen-type. Cela démontre que les Néandertaliens n'étaient pas porteurs d'un ADNmt similaire à celui des humains actuels.
Ils produisent alors le modèle de population suivant: il y a 30'000 ans, les Néandertaliens se sont croisés avec des humains anatomiquement modernes qui ont des descendants aujourd'hui. Il y a donc une possibilité que l'homme de Neandertal ait contribué à moins de 25% du génome nucléaire de nos contemporains. Cependant, aucune preuve n'est encore établie.
L'équipe de Pääbo arrive à la conclusion suivante: pour mieux comprendre l'impact des interactions entre nos ancêtres et les Néandertaliens sur le génome, il faut obligatoirement étudier le génome nucléaire de Neandertal.
Technologies de laboratoire
Afin d'effectuer l'étude sur les chimpanzés, l'équipe de Pääbo séquence le même fragment du chromosome X que pour les humains auprès de 30 chimpanzés "communs".
L'équipe de Pääbo effectue une expérience d'extraction de l'ADN sur les neufs os provenant des hommes de Néandertal et des humaines monderes. Ils effectuent une PCR. Pour cela, ils conçoivent des amorces capables d'amplifier l'ADN mitochondrial. Puis ils séquencent leurs résultats obtenus. Ils constatent que ces séquences sont similaires ou identiques à l'ADN des personnes d'aujourd'hui. Ce résultat est troublant.
Ils répètent donc l'expérience et découvrent des traces de contamination dans les séquences.
Ils produisent donc des amorces qui amplifient uniquement l'ADNmt des hommes de Néanderal mais pas celui des humains d'aujourd'hui.
Nature des sciences
La publication des résultats sur l'étude des singes en trois articles, parus dans Nature, Genetics et Science confime la théorie de la "sortie de l'Afrique".
Questions
Sur quels critères avez-vous basé votre choix d'amplifier 10'000 nucléotides du chromosome X?
Comment réagissez-vous face aux critiques des certains scientifiques?
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