Les informations génétiques d’un fossile humain vieux de 800 000 ans ont été récupérées pour la première fois. Les résultats de l’Université de Copenhague ont mis en lumière l’un des points de ramification de l’arbre généalogique humain, remontant beaucoup plus loin dans le temps qu’il n’était possible auparavant.



Un progrès important dans les études sur l’évolution humaine a été réalisé après que les scientifiques ont récupéré le plus ancien ensemble de données génétiques humaines d’une dent vieille de 800 000 ans appartenant à l’espèce hominine Homo antécesseur.

Les résultats des scientifiques de l’Université de Copenhague (Danemark), en collaboration avec des collègues du CENIEH (Centre national de recherche sur l’évolution humaine) à Burgos, en Espagne, et d’autres institutions, sont publiés le 1er avril dans Nature.



« L’analyse des protéines anciennes fournit des preuves d’une relation étroite entre Homo antécesseur, nous (Homo sapiens), Néandertaliens et Denisovans. Nos résultats soutiennent l’idée que Homo antécesseur était un groupe frère du groupe contenant Homo sapiens, Néandertaliens et Denisovans, » dit Frido Welker, chercheur postdoctoral au Globe Institute, Université de Copenhague, et premier auteur du document.

La plus ancienne preuve génétique humaine clarifie le différend sur nos ancêtres

Reconstruire l’arbre généalogique humain

En utilisant une technique appelée spectrométrie de masse, les chercheurs ont séquencé d’anciennes protéines à partir de l’émail dentaire et déterminé avec confiance la position de l’antécédent d’Homo dans l’arbre généalogique humain.

La nouvelle méthode moléculaire, la paléoprotéomique, développée par des chercheurs de la Faculté des sciences de la santé et des sciences médicales de l’Université de Copenhague, permet aux scientifiques de récupérer des preuves moléculaires pour reconstruire avec précision l’évolution humaine depuis plus longtemps que jamais.

Les lignées humaine et chimpanzée se sont séparées l’une de l’autre il y a environ 9 à 7 millions d’années. Les scientifiques ont cherché sans relâche à mieux comprendre les relations évolutives entre notre espèce et les autres, aujourd’hui disparues, dans la lignée humaine.

« Une grande partie de ce que nous savons jusqu’à présent est basée soit sur les résultats d’une analyse d’ADN ancienne, soit sur des observations de la forme et de la structure physique des fossiles. En raison de la dégradation chimique de l’ADN au fil du temps, l’ADN humain le plus ancien récupéré jusqu’à présent est daté d’environ 400 000 ans « , explique Enrico Cappellini, professeur agrégé au Globe Institute, Université de Copenhague, et auteur principal du document.

« Désormais, l’analyse de protéines anciennes par spectrométrie de masse, une approche communément appelée paléoprotéomique, nous permet de dépasser ces limites », ajoute-t-il.

Théories sur l’évolution humaine

Les fossiles analysés par les chercheurs ont été découverts par le paléoanthropologue José María Bermúdez de Castro et son équipe en 1994 au niveau stratigraphique TD6 du site de la grotte Gran Dolina, l’un des sites archéologiques et paléontologiques de la Sierra de Atapuerca, en Espagne.

Les premières observations ont conduit à conclure que l’homo antécesseur était le dernier ancêtre commun aux humains modernes et aux Néandertaliens, une conclusion basée sur la forme physique et l’apparence des fossiles. Au cours des années suivantes, la relation exacte entre l’homo antécesseur et d’autres groupes humains, comme nous et les Néandertaliens, a été intensément discutée parmi les anthropologues.

Bien que l’hypothèse selon laquelle l’homo antécesseur pourrait être l’ancêtre commun des Néandertaliens et des humains modernes soit très difficile à intégrer dans le scénario évolutif du genre Homo, de nouvelles découvertes dans TD6 et des études ultérieures ont révélé plusieurs caractères partagés entre les espèces humaines trouvées dans Atapuerca et la Néandertaliens. De plus, de nouvelles études ont confirmé que les traits du visage de l’Homo antecessor sont très similaires à ceux de l’Homo sapiens et très différents de ceux des Néandertaliens et de leurs ancêtres les plus récents.

« Je suis heureux que l’étude sur les protéines prouve que l’espèce homo antécesseur peut être étroitement liée au dernier ancêtre commun de l’Homo sapiens, des Néandertaliens et des Denisoviens. Les caractéristiques partagées par l’homo antécesseur avec ces hominines sont clairement apparues bien plus tôt que prévu. » L’homo antécesseur serait donc une espèce basale de l’humanité émergente formée par les Néandertaliens, les Denisoviens et les humains modernes « , ajoute José María Bermúdez de Castro, co-directeur scientifique des fouilles à Atapuerca et co-auteur correspondant du document.

Une expertise de>

De telles découvertes sont rendues possibles grâce à une vaste collaboration entre différents domaines de recherche : de la paléoanthropologie à la biochimie, la protéomique et la génomique des populations.

La récupération de matériel génétique ancien à partir des spécimens fossiles les plus rares nécessite une expertise et un équipement de première qualité. C’est la raison de la collaboration stratégique qui dure maintenant depuis dix ans entre Enrico Cappellini et Jesper Velgaard Olsen, professeur au Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, Université de Copenhague et co-auteur de l’article.

« Cette étude est une étape passionnante en paléoprotéomique. En utilisant la spectrométrie de masse de pointe, nous déterminons la séquence d’acides aminés dans les restes de protéines de l’émail dentaire Homo antecessor. Nous pouvons ensuite comparer les anciennes séquences de protéines que nous » lisons « à celles d’autres hominines, par exemple les Néandertaliens et les Homo sapiens, pour déterminer comment ils sont génétiquement apparentés « , explique Jesper Velgaard Olsen.

« J’ai vraiment hâte de voir ce que la paléoprotéomique révélera à l’avenir », conclut Enrico Cappellini.

L’étude de l’évolution humaine par la paléoprotéomique se poursuivra au cours des prochaines années par le biais du réseau européen de formation (ETN) financé par l’UE « Palaeoproteomics to Unleash Studies on Human History (PUSHH) », dirigé par Enrico Cappellini, et impliquant plusieurs des co-auteurs de l’article.

La recherche est financée principalement par VILLUM FONDEN, la Fondation Novo Nordisk et les programmes de bourses individuelles et de réseaux de formation internationaux Actions Marie Sklowowska-Curie.