Agrandir / Ces fouilles ont identifié l’ADN de Denisovan dans les sédiments.

Dongju Zhang, Dongju Zhang, Université de Lanzhou

Les Denisoviens occupent une place très étrange dans l’histoire de l’humanité. Comme les Néandertaliens, ils sont une branche précoce de la lignée qui a produit les humains modernes et s’est ensuite mêlée aux humains modernes. Mais nous connaissions les Néandertaliens depuis environ 150 ans avant d’obtenir l’une de leurs séquences d’ADN et d’identifier un ensemble de caractéristiques anatomiques qui les définissaient. En revanche, nous n’avions aucune idée de l’existence des Denisoviens jusqu’à ce que leur ADN apparaisse de manière inattendue en un seul petit bout de doigt. Et, à ce jour, nous n’avons pas identifié suffisamment de restes pour vraiment dire quoi que ce soit sur leur apparence.

Mais, au fil du temps, nous avons obtenu de plus en plus d’échantillons d’ADN anciens qui fournissent une image plus claire de nos interactions avec cette lignée énigmatique. Maintenant, deux nouveaux rapports décrivent un ADN ancien qui fournit quelques détails supplémentaires. Un article décrit un génome humain moderne d’Asie qui date de plus près du moment où le métissage doit avoir lieu. Il fournit une preuve supplémentaire qu’il y a eu au moins deux cas de métissage, et il aide à clarifier comment les premières populations humaines se sont déplacées en Asie. Le second confirme que les Denisovans vivaient le long du plateau tibétain et se seraient peut-être adaptés aux hautes altitudes.

Le crâne mongol

En 2006, l’exploitation minière dans la vallée de Salkhit, en Mongolie, a révélé le sommet d’un crâne clairement vieux. Mais, comme il n’avait pas de caractéristiques définitives, les gens se sont demandé s’il pouvait s’agir de Néandertal ou Homme debout. Cependant, le séquençage préliminaire de l’ADN a indiqué qu’il appartenait à un humain moderne, la datation au carbone plaçant son âge à environ 34000 ans.

C’est en fait une période critique de l’histoire de l’humanité. À cette époque, il y avait des populations distinctes d’Asie de l’Est et d’Eurasie de l’Est (ou Sibérie), ces dernières étant quelque peu apparentées aux Eurasiens de l’Ouest. Leur histoire est incroyablement compliquée. Un squelette de 40000 ans originaire de près de Pékin est clairement le plus proche des Asiatiques de l’Est modernes, mais il est le plus étroitement lié à un squelette trouvé en Belgique (! ??!?). Un squelette sibérien de 45000 ans ne semble pas avoir de parents modernes, tandis qu’un individu de 24000 ans de la même région a identifié la population qui s’est mélangée aux Asiatiques de l’Est pour produire les ancêtres des Amérindiens. Mais deux autres squelettes sibériens datant à peu près de la même période ne montrent pas cette affinité et ont juste l’air généralement eurasien.

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Si vous n’êtes pas confus après cela, revenez en arrière et relisez-le.

Compte tenu de ce gâchis, tout autre ADN de cette époque et de cette région pourrait être utile. Ainsi, les chercheurs ont fait ce qui est devenu une procédure standard pour manipuler un ADN aussi ancien. Ils ont d’abord cherché des séquences correspondant à l’ADN humain pour extraire toutes les séquences de type humain. Pour éliminer la contamination des humains modernes, ils ont ensuite recherché les signes des dommages les plus courants qui se produisent à mesure que l’ADN vieillit. Tout ce qui était clairement humain et endommagé était utilisé pour assembler un génome.

Le résultat final était à peu près ce à quoi vous vous attendiez, étant donné l’âge du sommet du crâne. La plupart des variations de l’ADN correspondaient à celles des humains modernes, mais il y avait un certain nombre de régions qui correspondaient aux Néandertaliens et aux Denisoviens. Les portions humaines modernes correspondaient le plus aux populations d’Eurasie orientale et d’Amérique amérindienne, ce qui confirme les résultats antérieurs.

Tellement d’élevage

Mais c’est toujours aussi déroutant qu’auparavant. “Le [newly described] L’individu Salkhit partage autant d’allèles avec le Tianyuan [Beijing] », écrivent les chercheurs,« mais les individus Tianyuan et Yana partagent moins d’allèles entre eux qu’avec l’individu Salkhit. »Dans l’ensemble, les chercheurs concluent que, quelque temps après Les populations d’Eurasie occidentale et orientale séparées, il y a eu un certain métissage entre les Eurasiens de l’Est et les Asiatiques de l’Est.

Mais bien sûr, l’ADN sibérien nouvellement décrit a une similitude remarquable avec le squelette de Belgique, ce qui suggère qu’au moins une partie de l’ADN de l’Eurasie occidentale était encore en train d’être ramenée dans la lignée.

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Les autres anciens

En ce qui concerne les Néandertaliens, le nouveau squelette sibérien est assez typique des populations asiatiques modernes, avec environ 1,7% de son ADN provenant de Néandertaliens. Le contenu de Denisovan est plus difficile à juger, mais les chercheurs ont détecté 18 grandes étendues d’ADN héritées de Denisovans. La taille de ceux-ci a conduit les chercheurs à conclure que le métissage avait eu lieu environ 10 000 ans plus tôt. Cela concorde avec l’absence complète d’ADN de Denisovan dans le squelette sibérien de 45 000 ans. Et l’ADN de Denisovan qui est présent est plus cohérent avec la quantité observée dans les squelettes d’Asie de l’Est ultérieurs.

Une chose intéressante ici est que les segments présents dans le nouveau génome de Salkhit ne se chevauchent pas avec les segments trouvés dans les génomes des personnes modernes en Asie du Sud-Est et dans le Pacifique. La conclusion évidente de ceci est que les humains modernes se sont mêlés aux Denisoviens à au moins deux occasions distinctes. C’est quelque chose qui avait été indiqué par d’autres résultats, mais les Asiatiques modernes ont l’ADN de ces deux événements. Le génome de Salkhit fournit une séparation claire entre eux.

Pendant ce temps, un autre article examine où vivaient les Denisovans, en particulier dans la grotte du karst de Baishiya, au bord du plateau tibétain. À plus de 3 000 mètres (près de 11 000 pieds) au-dessus du niveau de la mer, il s’agissait d’un environnement de haute altitude, qui aurait été un endroit difficile à vivre pendant la dernière période glaciaire. Pourtant, une partie d’un os de la mâchoire y avait été trouvée. Bien qu’il n’ait donné aucun ADN, des fragments de protéines ont indiqué que la mâchoire dont il provenait appartenait à un Denisovan.

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ADN de la saleté

La plupart des échantillons d’ADN anciens sont fortement contaminés par des bactéries, avec un ADN gravement endommagé et fragmenté. En conséquence, les chercheurs ont développé diverses procédures pour les aider à séparer l’ADN de type humain, puis à reconnaître l’ADN ancien en fonction du modèle de dommages qu’il accumule. Peu à peu, on s’est rendu compte que ces mêmes techniques peuvent fonctionner même là où la contamination est plus élevée et la séquence humaine encore plus rare: les échantillons de sol. Ainsi, bien que nous ne puissions pas extraire l’ADN de l’os de la mâchoire, une équipe a décidé qu’il en restait peut-être dans l’environnement d’où il provenait.

Ainsi, l’équipe a creusé les sédiments sur le sol de la grotte, datant différentes couches afin de faire une chronologie estimée. La plupart des couches avaient un ADN de mammifère qui, d’après les dégâts, était assez ancien. Ainsi, les chercheurs ont extrait l’ADN mitochondrial humain et ont commencé à le séquencer. C’était clairement Denisovan, avec une légère possibilité d’une petite fraction d’ADN humain moderne.

Dans l’ensemble, il y a des signes d’occupation de Denisovan il y a plus de 100 000 ans jusqu’à il y a environ 30 000 ans. C’est une longue histoire d’occupation, même si nous ne pouvons pas savoir si elle était constante, saisonnière ou sporadique. Quoi qu’il en soit, 70 000 ans, c’est certainement assez de temps, soulignent les chercheurs, pour s’adapter à la haute altitude. Et cela s’avère cohérent avec une autre découverte génétique: que certaines des adaptations génétiques du Tibet à la haute altitude sont hérités des Denisoviens.

Science, 2020. DOI: 10.1126 / science.abc1166, 10.1126 / science.abb6320 (À propos des DOI).