Les scientifiques pensent avoir trouvé la première patrie de la `` veille mitochondriale ''

  • Thomas Dalton
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Il y a deux cent mille ans, les premiers ancêtres partagés de tous les humains vivants sur Terre reposaient leurs pieds dans une oasis verdoyante au milieu du désert du Kalahari en Afrique..

Ici, dans un patchwork de lacs, de forêts et de prairies aujourd'hui disparus, connus sous le nom de Makgadikgadi paleowetland, nos plus grands grands-mères et grands-pères ont chassé, rassemblé et élevé des familles pendant des dizaines de milliers d'années. Finalement, alors que le climat de la Terre a changé, les changements de précipitations ont ouvert de nouvelles voies fertiles à travers le désert. Pour la première fois, nos parents éloignés ont eu la chance d'explorer l'inconnu, mettant derrière eux ce qu'une équipe de chercheurs appelle désormais «la patrie ancestrale de tous les humains vivants aujourd'hui».

C'est l'histoire, de toute façon, racontée par un nouvel article publié aujourd'hui (18 octobre) dans la revue Nature.

En étudiant les génomes de plus de 1200 Africains autochtones vivant dans la partie sud du continent aujourd'hui, l'équipe a reconstitué l'histoire de l'une des plus anciennes lignées d'ADN sur Terre: une collection de gènes appelée L0, qui est transmise par la mère à travers les mitochondries. et a survécu remarquablement inchangé dans certaines populations pendant des centaines de milliers d'années. En suivant où et quand la lignée L0 s'est divisée pour la première fois en sous-lignages légèrement différents encore observés dans certaines populations africaines indigènes aujourd'hui, les chercheurs pensent avoir identifié précisément où les premiers porteurs de L0 ont vécu et prospéré pendant des milliers d'années..

«Nous savons depuis longtemps que les humains sont originaires d'Afrique et il y a environ 200 000 ans», a déclaré l'auteure de l'étude Vanessa Hayes, généticienne au Garvan Institute of Medical Research et à l'Université de Sydney, tous deux en Australie, lors d'une conférence de presse. "Mais ce que nous n'avions pas su jusqu'à cette étude était où, exactement cette patrie."

Cela «exactement» a certains autres chercheurs sceptiques. Chris Stringer, un expert des origines humaines au Natural History Museum de Londres, a déclaré qu'il était "prudent" quant à l'utilisation des distributions génétiques modernes pour déduire où vivaient les populations anciennes il y a 150 000 ans - en particulier sur un continent aussi grand que l'Afrique. (Des études similaires ont retracé les premières populations humaines dans diverses régions d'Afrique orientale, occidentale et australe.)

En outre, a-t-il ajouté, étant donné que la présente étude ne suit qu'une seule séquence de code génétique hérité de la mère, ses résultats pourraient ne pas capturer l'image complète des premiers voyages de l'humanité à travers l'Afrique. Au contraire, les meilleures preuves disponibles suggèrent que plusieurs populations fondatrices génétiquement différentes peuvent avoir vécu dans diverses parties du continent, donnant aux humains modernes non pas une mais plusieurs patries..

"Comme tant d'études qui se concentrent sur un petit morceau du génome, ou une région, ou une industrie de l'outil en pierre, ou un fossile" critique ", il ne peut pas capturer toute la complexité de nos origines mosaïques", a déclaré Stringer.

Chasse génétique Eve

Aujourd'hui, Makgadikgadi est l'une des plus grandes salines du monde. Les modèles climatiques suggèrent qu'il y a 200 000 ans, c'était une oasis fertile. (Crédit d'image: Shutterstock)

La lignée L0 est une séquence d'ADN codée uniquement dans les mitochondries, une petite structure dans vos cellules qui transforme les aliments en énergie cellulaire.

L'ADN mitochondrial ne représente qu'une fraction de votre génome, l'essentiel de votre ADN étant enfermé dans les noyaux cellulaires. Cependant, alors que l'ADN nucléaire est hérité des deux parents et se recombine à chaque génération, l'ADN mitochondrial est hérité uniquement de votre mère et peut rester inchangé pendant des dizaines de milliers d'années. En tant que tel, l'ADN mitochondrial (également connu sous le nom de «mitogénome») est un outil clé pour suivre l'histoire génétique.

L0 est particulièrement important à cet égard, car toutes les personnes vivantes sont censées descendre dans leur lignée maternelle de la femme qui a porté la première séquence, une femme hypothétique appelée «Eve mitochondriale». Aujourd'hui, la lignée L0 se trouve le plus souvent chez le peuple Khoisan, deux groupes autochtones vivant en Afrique australe. De nombreux autres groupes d'Africains indigènes portent l'ADN mitochondrial qui descend de cette lignée, mais avec des variations subtiles. En comparant ces variations d'un groupe à l'autre, les généticiens peuvent reconstituer une chronologie générale de la divergence de ces anciennes lignées génétiques..

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont séquencé environ 200 mitogénomes L0 chez les peuples autochtones vivant autour de l'Afrique australe. Comparé à une base de données de plus de 1000 séquences L0 existantes, l'ensemble de données a créé l'un des instantanés les plus complets jamais pris de la façon dont l'ancienne lignée et ses ramifications les plus proches sont dispersées aujourd'hui dans le sud de l'Afrique. Ces données de distribution ont permis à l'équipe d'estimer où et quand les descendants mitochondriaux d'Eve se sont séparés pour la première fois en groupes distincts et génétiquement distincts..

"Grâce à cela, nous pourrions identifier ce que nous croyons être notre patrie humaine", a déclaré Hayes.

Cette patrie, ont suggéré les chercheurs, est Makgadikgadi, une vaste zone humide d'une superficie d'environ 120 000 kilomètres carrés, soit environ deux fois la superficie du lac Victoria, le plus grand lac d'Afrique aujourd'hui. L'équipe a découvert qu'Ève mitochondriale et ses descendants vivaient dans cette région pendant environ 30000 ans (de 200000 à 170000 ans) avant que la lignée L0 ne se sépare en son premier sous-groupe..

"Cela nous dit que ces premiers humains doivent être restés dans la région d'origine et ne pas être partis" pendant cette période, a déclaré Hayes.

Le chemin vert

Alors, pourquoi nos anciens ancêtres ont-ils finalement quitté leur patrie, modifiant ainsi leur destin génétique? Selon les auteurs de l'étude, il pourrait s'agir du changement climatique.

En utilisant des modèles climatiques et des échantillons de carottes de sédiments de la région, l'équipe a découvert que, il y a environ 130 000 à 110 000 ans, l'évolution des régimes pluviométriques a ouvert plusieurs «couloirs verts» de terres habitables dans le désert autour de Makgadikgadi. Les couloirs au nord-ouest et au sud-est de la zone humide auraient pu attirer les migrants dans ces directions, les menant vers les zones où vivent encore aujourd'hui différents groupes autochtones, ont écrit les chercheurs. Ce mouvement pourrait expliquer de manière adéquate la répartition des sous-groupes L0 en Afrique australe.

Ce qu'il n'explique pas, cependant, c'est l'autre moitié de notre lignée génétique (la moitié masculine). Selon Stringer, il n'y a pas beaucoup de preuves que nos premiers ancêtres mâles ont emprunté un chemin comme celui décrit ici.

"En regardant le chromosome Y hérité par l'homme, les lignées les plus divergentes actuellement connues chez les humains existants se trouvent en Afrique de l'Ouest, pas en Afrique du Sud, ce qui suggère que nos ancêtres du chromosome Y pourraient provenir de là", a déclaré Stringer..

Les auteurs de l'étude reconnaissent que les humains modernes peuvent avoir eu plusieurs «patries» où différentes lignées génétiques ont pris racine; L0 est tout simplement la lignée la mieux conservée, grâce à sa provenance strictement maternelle. Ainsi, alors que les chercheurs sont peut-être plus près de localiser le petit Eden où Eve mitochondriale a fondé sa famille, il est encore trop tôt pour dire que nous avons tous trouvé notre patrie..

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Publié à l'origine le .

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