Aucun endroit sur la planète n’a échappé à l’influence d’Homo sapiens, des forêts tropicales défrichées pour les fermes aux océans profonds remplis de microplastiques en passant par les courants-jets modifiés par le climat. En novembre dernier, la population mondiale a atteint 8 milliards.
Mais aussi omniprésent que soit l’homme aujourd’hui, une équipe de scientifiques affirme désormais que notre espèce a failli ne jamais apparaître.
Des chercheurs chinois ont trouvé des preuves suggérant qu’il y a 930 000 ans, les ancêtres de l’homme moderne ont subi un effondrement démographique massif. Ils pointent du doigt un changement radical du climat survenu à cette époque comme cause.
Nos ancêtres sont restés en petit nombre – moins de 1 280 individus reproducteurs – pendant une période connue sous le nom de goulot d’étranglement. Cela a duré plus de 100 000 ans avant que la population ne rebondisse.
“Environ 98,7 pour cent des ancêtres humains ont été perdus au début du goulot d’étranglement, menaçant ainsi nos ancêtres d’extinction”, écrivent les scientifiques. Leur étude a été publié jeudi dans la revue Science.
Si la recherche persiste, elle aura des implications provocatrices. Cela soulève la possibilité qu’un goulot d’étranglement dû au climat ait contribué à diviser les premiers humains en deux lignées évolutives – l’une qui a finalement donné naissance aux Néandertaliens, l’autre aux humains modernes.
Mais des experts extérieurs se sont dits sceptiques quant aux nouvelles méthodes statistiques utilisées par les chercheurs pour l’étude. “C’est un peu comme déduire la taille d’une pierre qui tombe au milieu d’un grand lac à partir des seules ondulations qui arrivent sur le rivage quelques minutes plus tard”, a déclaré Stephan Schiffels, généticien des populations à l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutionniste de Londres. Leipzig, Allemagne.
Depuis des décennies, les scientifiques reconstituent l’histoire de notre espèce en analysant les gènes des êtres vivants. Les études tirent toutes parti des mêmes faits fondamentaux de notre biologie : chaque bébé naît avec des dizaines de nouvelles mutations génétiques, et certaines de ces mutations peuvent se transmettre sur des milliers, voire des millions d’années.
En comparant les variations génétiques de l’ADN, les scientifiques peuvent retracer l’ascendance des personnes jusqu’à populations anciennes qui vivaient dans différentes parties du monde, se déplaçaient et se croisaient. Ils peuvent même déduire la taille de ces populations à différentes époques de l’histoire.
Ces études sont devenues plus sophistiquées à mesure que la technologie de séquençage de l’ADN est devenue plus puissante. Aujourd’hui, les scientifiques peuvent comparer les génomes entiers de personnes issues de populations différentes.
Chaque génome humain contient plus de 3 milliards de lettres génétiques d’ADN, dont chacune a été transmise depuis des milliers ou des millions d’années, créant ainsi un vaste registre de notre histoire. Pour lire cette histoire, les chercheurs utilisent désormais des ordinateurs de plus en plus puissants, capables d’effectuer le grand nombre de calculs nécessaires à des modèles plus réalistes de l’évolution humaine.
Haipeng Li, chercheur en génomique évolutionniste à l’Académie chinoise des sciences de Shanghai, et ses collègues ont passé plus d’une décennie à créer leur propre méthode de reconstruction de l’évolution.
Les chercheurs ont nommé la méthode FitCoal (abréviation de Fast Infinitesimal Time Coalescent). FitCoal permet aux scientifiques de découper l’histoire en fines tranches de temps, leur permettant ainsi de créer un modèle d’un million d’années d’évolution divisé en périodes de mois.
“C’est un outil que nous avons créé pour comprendre l’histoire de différents groupes d’êtres vivants, des humains aux plantes”, a déclaré le Dr Li.
Au début, lui et ses collègues se sont concentrés sur des animaux comme les mouches des fruits. Mais une fois que suffisamment de données génétiques de notre propre espèce ont été séquencées, ils se sont tournés vers l’histoire de l’homme, comparant les génomes de 3 154 personnes issues de 50 populations à travers le monde.
Les chercheurs ont exploré différents modèles afin de trouver celui qui explique le mieux la diversité génétique actuelle chez les humains. Ils se sont retrouvés avec un scénario qui incluait un événement de quasi-extinction parmi nos ancêtres il y a 930 000 ans.
“Nous avons réalisé que nous avions découvert quelque chose d’important sur l’histoire de l’humanité”, a déclaré Wangjie Hu, biologiste informatique à l’école de médecine Icahn du Mont Sinaï à New York et auteur de l’étude.
Avant le goulot d’étranglement, ont conclu les scientifiques, la population de nos ancêtres comprenait environ 98 000 individus reproducteurs. Il est ensuite tombé à moins de 1 280 et est resté aussi petit pendant 117 000 ans. Puis la population a rebondi.
Le Dr Hu et ses collègues affirment dans leur article que ce goulot d’étranglement est cohérent avec les archives fossiles de nos ancêtres humains.
Notre branche de l’arbre évolutif s’est séparée de celle des autres singes il y a environ sept millions d’années en Afrique. Nos ancêtres étaient devenus grands et dotés d’un gros cerveau en Afrique il y a environ un million d’années. Par la suite, certains de ces premiers humains se sont répandus en Europe et en Asie, devenant les Néandertaliens et leurs cousins, les Dénisoviens.
Notre propre lignée a continué à évoluer vers des humains modernes en Afrique.
Après des décennies de chasse aux fossiles, les traces d’anciens parents humains restent relativement rares en Afrique entre 950 000 et 650 000 ans. La nouvelle étude propose une explication potentielle : il n’y avait tout simplement pas assez de personnes pour laisser de nombreux restes derrière eux, a déclaré le Dr Hu.
Brenna Henn, généticienne à l’Université de Californie à Davis, qui n’a pas participé à la nouvelle étude, a déclaré qu’un goulot d’étranglement était « une interprétation plausible ». Mais la diversité génétique actuelle pourrait avoir été produite par une histoire évolutive différente, a-t-elle ajouté.
Par exemple, les humains auraient pu se diviser en populations distinctes, puis se réunir à nouveau. « Il serait plus efficace de tester des modèles alternatifs », a déclaré le Dr Henn.
Le Dr Hu et ses collègues suggèrent qu’un changement climatique mondial a provoqué l’effondrement démographique il y a 930 000 ans. Ils soulignent les preuves géologiques selon lesquelles la planète est devenue plus froide et plus sèche à l’époque du goulot d’étranglement proposé. Ces conditions ont peut-être rendu plus difficile pour nos ancêtres humains de trouver de la nourriture.
Mais Nick Ashton, archéologue au British Museum, a noté qu’un certain nombre de restes d’anciens parents humains datant de l’époque du goulot d’étranglement ont été découverts en dehors de l’Afrique.
Si une catastrophe mondiale provoquait l’effondrement de la population humaine en Afrique, dit-il, elle aurait alors dû rendre les parents humains plus rares ailleurs dans le monde.
“Le nombre de sites en Afrique et en Eurasie datant de cette période suggère que cela n’a touché qu’une population limitée, qui pourrait être l’ancêtre de l’homme moderne”, a-t-il déclaré.
Le Dr Li et ses collègues ont également attiré l’attention sur le fait que les humains modernes semblent s’être séparés des Néandertaliens et des Dénisoviens après leur projet d’effondrement démographique. Ils supposent que les deux événements sont liés.
Les chercheurs ont noté que la plupart des singes possèdent 24 paires de chromosomes. Les humains n’en possèdent que 23, grâce à la fusion de deux ensembles. Après l’accident, suggèrent les scientifiques, un ensemble fusionné de chromosomes aurait pu apparaître et se propager à travers la petite population.
“Tous les humains possédant 24 paires de chromosomes ont disparu, tandis que seule la petite population isolée possédant 23 paires de chromosomes a heureusement survécu et s’est transmise de génération en génération”, a déclaré Ziqian Hao, chercheur en bioinformatique à la première université médicale du Shandong et auteur de l’ouvrage. étude.
Mais le Dr Schiffels ne croit pas encore à l’histoire du goulot d’étranglement : « La découverte est en effet très surprenante, et je pense que plus l’affirmation est surprenante, meilleures sont les preuves. »
