Comment 5 000 ans d'histoire ont façonné le génome des chevaux modernes
Publié par Adrien le 10/05/2019 à 08:00
Source: CNRS INEE
Le cheval est l'un des derniers grands herbivores que nous ayons domestiqué mais aussi l'animal qui a le plus influencé notre histoire. Dans une étude publiée dans Cell, une équipe internationale de 121 chercheurs comptant des chercheurs du laboratoire d'Anthropologie Moléculaire et Imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression...) de Synthèse (Amis - CNRS/Univ Toulouse Paul Sabatier/Univ Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents...) Descartes) a réussi le tour de force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au...) de séquencer les génomes de plusieurs centaines de chevaux anciens pour retracer comment l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par...) a modifié l'ADN du cheval (Le cheval (Equus ferus caballus ou equus caballus) est un grand mammifère herbivore et ongulé appartenant à l'une des sept espèces de la famille des...) au cours de ces cinq derniers millénaires. Ils ont ainsi découvert des lignées aujourd'hui disparues aux confins de la Sibérie mais aussi au coeur de l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité...), et ont révélé comment les expansions historiques des grands peuples cavaliers ont radicalement remodelé la répartition de l'animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de substances organiques. On réserve aujourd'hui le...) et sa physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et λόγος, logos, l'étude, la science) étudie le...).


Chevaux Kazakhs © Ludovic Orlando

Le cheval est l'un des derniers animaux à avoir été domestiqué, plusieurs millénaires après le chien (Le chien (Canis lupus familiaris) est un mammifère domestique de la famille des canidés, proche du loup et du renard. Autrefois regroupé dans une...), la vache (La vache est la femelle d'un mammifère domestique ruminant, généralement porteur de cornes sur le front, appartenant à l'espèce Bos taurus de la famille des bovidés....), le mouton (Le mouton (Ovis aries) est un mammifère domestique herbivore de la famille des bovidés, de la sous-famille des Caprinés et du genre Ovis. L'homme...) et le cochon. Et pourtant, jamais un animal domestique n'a autant bouleversé le cours de notre histoire. D'abord source de viande et de lait, le cheval a rapidement été monté et attelé, et a ainsi révolutionné l'art de la guerre, nos modes de déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de...) et de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des...), et la vitesse (On distingue :) avec laquelle notre culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) s'est propagée, et ce jusqu'à l'essor des véhicules à moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) au début du XXe siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et...). Pour décrypter les transformations dans le génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des molécules d'ARN). Il...) du cheval sous-jacentes à sa domestication au cours des cinq derniers millénaires, l'équipe signataire de l'étude, sous la direction du professeur Ludovic Orlando (Amis - CNRS/Univ Toulouse Paul Sabatier/Univ Paris Descartes) a séquencé les génomes de 278 fossiles d'équidés provenant des quatre coins du continent (Le mot continent vient du latin continere pour « tenir ensemble », ou continens terra, les « terres continues ». Au sens propre, ce terme...) Eurasien.

Les auteurs ont ainsi découvert une lignée de chevaux aujourd'hui éteinte, qui existait encore dans la péninsule Ibérique il y a tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) juste 4 000 ans. Cette population n'a en revanche que très peu contribué au génome des chevaux domestiques modernes. Il en va d'ailleurs de même pour une autre lignée éteinte de chevaux de Sibérie également décrite dans l'étude. La découverte de ces deux populations aujourd'hui disparues s'ajoute aux deux ayant perduré jusqu'à nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et...) - les chevaux domestiques modernes et les chevaux de Przewalski - et porte ainsi à quatre le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de lignées décrites qui existaient au moment où l'on domestiqua cet animal pour la première fois.


Deux gauchos argentins chevauchent deux clones du même cheval, strictement identiques génétiquement. Ces animaux illustrent le niveau extrême de contrôle de la reproduction (La Reproduction. Eléments pour une théorie du système d'enseignement est un ouvrage de sociologie co-écrit par Pierre Bourdieu et Jean-Claude Passeron paru en 1970 aux éditions de Minuit.) des chevaux qu'il est possible d'atteindre aujourd'hui© Ludovic Orlando

Antoine Fages (Amis - CNRS/Univ Toulouse Paul Sabatier/Univ Paris Descartes), premier auteur de l'étude, a conduit la majorité des analyses moléculaires. Il indique que "la question de savoir si oui ou non le cheval a été domestiqué en Ibérie est sujette à débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance, à laquelle prennent part des individus ayant des avis, idées, réflexions ou opinions divergentes...) depuis des décennies. Les génomes anciens que nous avons générés prouvent que les chevaux qui y habitaient il y a quatre à cinq millénaires ont aujourd'hui disparu et ne sont pas les ancêtres des chevaux modernes qui vivent en Ibérie aujourd'hui".

L'étude révèle également qu'une transition majeure a eu lieu en Europe et en Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la Terre. Il est le plus grand continent (8,6 % de la surface totale terrestre ou 29,4 % des terres...) entre le VIIe et le IXe siècle de notre ère. En quelques siècles seulement, une population de chevaux d'origine perse est devenue si populaire qu'elle s'est étendue non seulement à toute l'Europe continentale mais aussi à l'Asie Centrale. Cette population est d'ailleurs à l'origine de l'écrasante majorité des races de chevaux actuelles sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...), à de rares exceptions près telles que certaines races scandinaves probablement introduites en Islande (L’Islande, (en islandais Ísland, littéralement « terre de glace »), est un État insulaire de l’océan Atlantique Nord, situé...) et dans les Îles britanniques par les Vikings.

Afin d'identifier les raisons du succès de cette expansion de chevaux de type perse, les auteurs se sont penchés sur les génomes de chevaux byzantins. Ils ont trouvé des signatures de sélection positive dans pas moins de onze gènes impliqués dans le développement morphologique, ce qui suggère que certains traits morpho-anatomiques des chevaux perses ont été particulièrement appréciés et diffusés au cours des guerres perses et de l'expansion musulmane.

L'impressionnante collection de génomes de chevaux anciens rassemblés dans l'étude a par ailleurs permis de détecter l'apparition et l'évolution de la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot...) de mutations génétiques associées à la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) de la robe, à la locomotion ou encore à la vitesse de course (Course : Ce mot a plusieurs sens, ayant tous un rapport avec le mouvement.) des chevaux.


Capture au lasso d'un cheval domestique mongol en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de réaliser des prélèvements biologiques pour analyses génétique© Ludovic Orlando

Enfin, l'équipe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique,...) a fait le constat que la domestication du cheval n'a pas été marquée par un déclin de diversité génétique (La diversité génétique est une caractéristique décrivant le niveau de variétés des gènes au sein d'une même espèce (voire sous-espèce). On...). Elle est au contraire restée stable pendant des millénaires... jusqu'à ce qu'elle ne vienne à s'effondrer au cours des deux derniers siècles, avec l'apparition des techniques modernes de sélection intensive et d'élevage. Ludovic Orlando, principal investigateur de l'étude, conclut: "Ce n'est pas la domestication en elle-même mais bien l'avènement des races modernes à partir du XVIIIe siècle qui est à l'origine de la très faible diversité génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) observée chez les chevaux domestiques d'aujourd'hui. Cette découverte prouve que pour comprendre les phénomènes domesticatoires, il ne suffit pas de regarder le monde (Le mot monde peut désigner :) moderne: il faut surtout se tourner vers le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée...)". Une approche pluridisciplinaire, alliant ADN ancien, histoire et archéologie est de fait indispensable pour apporter une compréhension précise des mécanismes biologiques et culturels sous-jacents à la domestication.

Référence

Antoine Fages, Kristian Hanghoj, Naveed Khan,..., Alan K. Outram, Pablo Librado, Ludovic Orlando, "Tracking Five Millennia of Horse management with Extensive Ancient Genome Time Series", Fages et al., 2019, Cell, 177, 1-17.
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