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L'arbe généalogique de la lignée se précise grâce à la protéomique (05/04/20)

Homo antecessor, un ancêtre majeur de la lignée Homo il y a 800 000 ans
Les célèbres fossiles d’hominidés trouvés à La Gran Dolina, à Atapuerca, contiennent des protéines qui peuvent aider à la compréhension de l’espèce.


A la limite de la génétique…

L’étude génétique de l’ADN est actuellement l’une des techniques les plus utilisées par les chercheurs pour identifier les espèces d’hominidés, mais également les interactions entre espèces. L’ADN peut ainsi permettre de remonter l’arbre généalogique des espèces et comprendre les différentes branches de l’évolution de l’humanité. Les dernières grandes avancées en anthropologie sont génétiques, comme la découverte des rapports plus qu’amicaux entre Néandertal et Sapiens, ou l’identification d’une nouvelle espèce comme l’Homme de Dénisova. Mais cette méthode a également un revers : après environ un demi-million d’années, même dans les meilleures conditions possibles, l’ADN se dégrade et devient illisible. Donc les fossiles au-delà de 500 000 ans ne peuvent plus être génétiquement analysés. Cela laisse une grande partie de notre généalogie dans l’ombre depuis 7,5 millions d’années.
A gauche, reconstitution d'un Homo antecessor par les ateliers Elisabeth Daynes - Museo de la Evolucion Humana de Burgos. Photo Neekoo pour Hominides.com


… la protéomique se profile !
Une équipe de scientifiques dirigée par Enrico Cappellini (Professeur Associé au Globe Institute, Université de Copenhague) a développé un nouveau processus utilisant la spectrométrie de masse. Cette technique permet de trier la composition chimique d'un échantillon, y compris les peptides qui composent les protéines. Ces dernières présentent l’énorme avantage d’être beaucoup plus résistantes que l’ADN dans le temps. Elles peuvent ainsi être retrouvées dans des fossiles de presque 2 millions d’années (dans des conditions favorables). Revers de la médaille : elles contiennent également moins d'informations génétiques que l'ADN et sont beaucoup moins variables d'une espèce à l'autre.
Cappellini et son équipe, en utilisant cette méthode, ont permis, au cours des 6 derniers mois, de publier des protéines anciennes trouvées sur des fossiles de rhinocéros de -1,77 million d'années et de primate de 1,9 million d'années, Gigantopithecus blacki.

Homo antecessor est localisé !
Jusqu’à présent les caractéristiques physiques d’Homo antecessor ne permettaient pas de déterminer ses relations avec les autres hominidés. Il avait une forte dentition, tout comme les membres les plus anciens de notre genre tels que Homo erectus, mais d’un autre côté on pouvait associer la forme de son visage à celle des humains modernes. Faute de preuve formelle, les scientifiques n’étaient pas d’accord entre eux concernant la place exacte d'Homo antecessor sur l’arbre de notre évolution.
L’équipe de Cappellini s’est donc attelée aux ossements d’Homo antecessor. Elle a donc analysé les protéines contenues dans un fragment d'émail d'une molaire de l’hominidé de 800 000 ans trouvée à Gran Dolina (Sierra d’Atapuerca – Espagne).
Les chercheurs ont identifié des séquences peptidiques de sept protéines dans l'émail des dents fossiles - essentiellement toutes les protéines qui s'y trouvent - y compris un peptide spécifique au chromosome Y qui identifie l'individu en tant que mâle. Ensuite, l’équipe a comparé ces séquences de protéines avec leurs équivalents chez Homo sapiens, avec des singes actuels, des Néandertaliens et des Denisoviens.
Les comparaisons des séquences de protéines démontrent que Homo antecessor était, il y a
800 000 ans, un proche parent (une espèces sœur) du dernier ancêtre commun aux hommes modernes, aux Néandertaliens et aux Denisoviens, d'après les chercheurs qui ont publié leur analyse dans la revue Nature.
«Nous voyons que cet ancêtre appartient à une espèce, proche, très proche de la branche qui mène à notre propre espèce », explique Cappellini.
Je suis satisfait que l'étude sur les protéines prouve qu’Homo antecessor peut être étroitement apparenté au dernier ancêtre commun de l'Homo sapiens, des Néandertaliens et des Denisoviens
", indique José María Bermúdez de Castro, co-auteur de l'étude et co-directeur scientifique de la fouilles à Atapuerca, "Les caractéristiques partagées par Homo antecessor avec ces hominidés sont clairement apparues beaucoup plus tôt que prévu."

Dents de Homo antecessor
Sierra de Atapuerca

Des réactions
La nouvelle étude est «un document historique», explique Mark Collard, un archéologue de l'Université Simon Fraser qui n’appartenait pas à cette équipe de chercheurs. "L'analyse des protéines anciennes promet d'être aussi excitante que l'analyse de l'ADN ancienne pour faire la lumière sur l'évolution humaine."

Pour Dr Aida Gomez-Robles (UCL Anthropology), "Si le moment de divergence entre les Néandertaliens et les hommes modernes avait moins de 800 000 ans cela aurait indiqué une évolution dentaire étonnamment rapide pour les premiers Néandertaliens de la Sima de los Huesos". Les conclusions de cette étude lui permettent d’ajouter que «l’explication la plus simple est que l’ancêtre commun a plus de 800 000 ans. Cela rend les taux d'évolution des premiers Néandertaliens de la Sima de los Huesos similaires à ceux d'autres espèces."

« Cela renforce ce que beaucoup soupçonnaient, mais c'est loin d'être concluant, déclare l’anthropologue Tim Weaver (Université de Californie à Davis)

Sources :
Sciences
Science Daily


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