Publié le 16 octobre 2024 16:15:00. Une étude internationale révèle que les humains modernes pourraient avoir développé une résistance unique à la toxicité du plomb, grâce à une mutation génétique qui a favorisé l’évolution de capacités cognitives complexes et du langage.
- Une variante génétique spécifique, présente uniquement chez Homo sapiens, semble protéger contre les effets néfastes du plomb sur le développement cérébral.
- L’exposition au plomb était courante chez nos ancêtres, en raison de la présence de ce métal dans l’environnement, mais n’a pas freiné l’évolution cognitive humaine.
- Des recherches basées sur l’analyse de dents fossiles et la création de mini-cerveaux en laboratoire ont permis de mettre en évidence ce mécanisme de protection.
Des scientifiques de la Southern Cross University (Australie), de l’Icahn School of Medicine de l’hôpital Mount Sinai (New York, États-Unis) et de la School of Medicine de l’Université de Californie à San Diego (UCSD, États-Unis) ont mis en lumière un chapitre inattendu de l’histoire de l’évolution humaine. Leur étude, publiée dans la revue Science Advances, suggère que la capacité à tolérer le plomb a pu donner un avantage sélectif à nos ancêtres.
L’équipe de recherche a analysé 51 dents fossiles provenant d’hominidés et de grands singes d’Afrique, d’Asie et d’Europe. L’analyse géochimique a révélé la présence de plomb dans 73 % des échantillons, y compris des fossiles de Néandertal, d’Australopithecus africanus et de Gigantopithecus blacki, ce dernier datant de 1,8 million d’années. Cette contamination généralisée suggère que l’exposition au plomb était un défi environnemental constant pour nos ancêtres.
Les chercheurs ont ensuite concentré leurs efforts sur le gène neuro-oncologique antigène ventral 1 (NOVA1), un régulateur clé du développement neurologique. Ils ont découvert qu’une variante moderne de NOVA1, exclusive à Homo sapiens, diffère d’une version archaïque présente chez les Néandertaliens et d’autres hominidés par une seule paire de bases d’ADN. Pour tester l’impact de cette différence, ils ont créé des organoïdes cérébraux – des mini-cerveaux cultivés en laboratoire à partir de cellules souches – portant les deux versions du gène.
Lorsqu’ils ont exposé ces organoïdes au plomb, les chercheurs ont observé des altérations des gènes liés à des troubles du développement neurologique, tels que l’autisme et l’épilepsie, dans les deux cas. Cependant, seul l’organoïde portant la version archaïque de NOVA1 a montré une modification de l’expression du gène FOXP2, un gène essentiel au développement du langage et de la parole.
« Ces types de neurones liés au langage complexe sont susceptibles de mourir dans la version archaïque de NOVA1. »
Alysson Muotri, Université de Californie, San Diego
Les résultats suggèrent que la variante moderne de NOVA1 protège les neurones impliqués dans le langage contre les dommages causés par le plomb, permettant ainsi le développement de capacités linguistiques complexes.
Selon les chercheurs, cette capacité à développer un langage sophistiqué et à organiser des sociétés complexes aurait conféré aux humains modernes un avantage décisif sur les Néandertaliens et d’autres hominidés, même dans des environnements riches en plomb. Ils émettent l’hypothèse que l’exposition au plomb pourrait avoir contribué à l’extinction des Néandertaliens il y a environ 40 000 ans en limitant leur capacité de communication et de cohésion sociale.
« La langue est un avantage tellement important, elle est transformatrice, c’est notre super pouvoir. »
Alysson Muotri, Université de Californie, San Diego
Toutefois, cette hypothèse suscite des réserves. Shara Bailey, anthropologue biologique à l’Université de New York, souligne que l’étude présente des limites. Elle note notamment que l’analyse des dents ne permet pas de déterminer avec certitude si l’exposition au plomb s’est produite pendant l’enfance, période durant laquelle le cerveau est le plus vulnérable.
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