20% de nos gènes seraient issus d'ancêtres jusqu'alors inconnus 🧬
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Une équipe de chercheurs de l'Université de Cambridge a utilisé des techniques génétiques avancées pour explorer les origines de l'humanité. Leur étude, publiée dans Nature Genetics, révèle que les humains modernes descendent de deux populations ancestrales qui ont évolué séparément pendant plus d'un million d'années avant de se mélanger il y a environ 300 000 ans.
Une séparation ancienne, une réunion récente
Les analyses génétiques montrent que ces deux groupes ont divergé il y a 1,5 million d'années. L'un d'eux, appelé Population A, a connu un déclin démographique important avant de se reconstituer lentement. Cette population est à l'origine de 80 % du génome des humains actuels. Elle aurait également donné naissance aux Néandertaliens et aux Dénisoviens, deux groupes aujourd'hui disparus.
La Population B, quant à elle, a contribué à hauteur de 20 % à notre patrimoine génétique. Bien que minoritaire, cette population aurait joué un rôle clé dans l'évolution humaine, notamment en influençant des gènes liés au fonctionnement cérébral. Les chercheurs suggèrent que ces gènes pourraient avoir favorisé le développement de capacités cognitives essentielles.
La réunion de ces deux populations, il y a environ 300 000 ans, a marqué un tournant dans l'histoire de l'humanité. Contrairement aux mélanges génétiques ultérieurs avec les Néandertaliens, cet événement a laissé une empreinte bien plus profonde dans notre ADN. Cette découverte souligne le chemin tumultueux de notre évolution, loin de l'image d'une lignée unique et continue.
Une méthode innovante pour décrypter le passé
Les chercheurs ont développé un algorithme, baptisé cobraa, pour modéliser les scissions et les fusions des populations ancestrales. Cet outil, testé sur des données simulées avant d'être appliqué à des génomes réels, a permis de reconstituer des événements vieux de plusieurs centaines de milliers d'années. Il s'appuie sur des données issues du projet 1000 Genomes, qui a séquencé l'ADN de populations à travers le monde.
Cette approche a également révélé que certains gènes de la Population B étaient situés dans des régions génomiques moins critiques, suggérant une sélection naturelle ayant éliminé les mutations néfastes. Ce processus, appelé sélection purificatrice, explique pourquoi une partie de l'ADN de cette population a été progressivement éliminé au fil du temps. Cependant, d'autres gènes de cette population semblent avoir été essentiels à notre évolution.
Au-delà de l'humanité, cette méthode pourrait impacter l'étude de l'évolution d'autres espèces. Les chercheurs l'ont déjà appliquée à des données génétiques de chimpanzés, de gorilles et de dauphins, révélant des structures de populations ancestrales similaires. Cela confirme que les mélanges génétiques entre groupes distincts sont un phénomène répandu dans le règne animal.
Pour aller plus loin: Comment la sélection naturelle influence-t-elle notre génome ?
La sélection naturelle est un processus clé qui façonne le génome des espèces au fil du temps. Elle favorise les mutations avantageuses, tout en éliminant celles qui sont néfastes. Dans le cas des humains, cela a permis d'optimiser des fonctions essentielles comme l'immunité ou la reproduction.
Cependant, certaines mutations neutres ou légèrement désavantageuses peuvent persister dans le génome. Ces variations, bien que moins critiques, contribuent à la diversité génétique. Elles peuvent aussi devenir avantageuses dans un contexte environnemental changeant, offrant une flexibilité évolutive.
L'étude de Cambridge montre que les gènes issus de la Population B ont souvent subi une sélection purificatrice. Cela signifie que les mutations délétères ont été progressivement éliminées, tandis que les gènes bénéfiques, notamment ceux liés au cerveau, ont été conservés.
La sélection naturelle ne se limite pas aux gènes eux-mêmes. Elle influence également les régions non codantes de l'ADN, qui jouent un rôle dans la régulation de l'expression des gènes. Ces mécanismes illustrent à quel point notre génome est le fruit d'une longue histoire évolutive.
Quel rôle jouent les gènes dans l'évolution du cerveau humain ?
Les gènes jouent un rôle central dans le développement et le fonctionnement du cerveau humain. Certains d'entre eux, hérités de la Population B, semblent avoir eu un impact significatif sur notre évolution cognitive. Ces gènes sont souvent liés à des fonctions neurales développées, comme la mémoire ou la communication entre neurones.
L'étude de Cambridge suggère que ces gènes ont pu conférer des avantages sélectifs, favorisant des capacités cognitives supérieures. Par exemple, des mutations bénéfiques dans ces régions génétiques auraient pu améliorer la plasticité cérébrale, essentielle pour l'apprentissage et l'adaptation.
Cependant, tous les gènes liés au cerveau ne sont pas nécessairement avantageux. Certaines variations peuvent entraîner des désordres neurologiques, mais elles sont souvent contrebalancées par la sélection naturelle. Ce processus maintient un équilibre entre innovation génétique et stabilité fonctionnelle.