En Afrique, berceau de l’humanité, les anciens humains se sont déplacés et se sont mélangés sur tout le continent. Mais jusqu'à présent, il était difficile de retracer ces schémas en utilisant la génétique. Des scientifiques ont à présent analysé le plus ancien ADN humain connu d'Afrique, afin de faire la lumière sur la migration des personnes, ouvrant ainsi la voie à un nouveau champ d'examen des schémas de migration et de métissage dans la région.
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L’Afrique est peut-être le continent où l’être humain est né pour la première fois, mais comparativement à l’Europe, relativement peu d’ADN ancien a été séquencé à partir de là. Selon Jessica Thompson, archéologue à l’Université d’Emory, elle s’intéresse particulièrement à l’Afrique ancienne, mais cela tient plutôt aux différences d’environnement entre les continents.
L'ADN peut être une molécule résiliente, survivant des centaines de milliers d'années dans de bonnes conditions. Mais il peut aussi être très fragile, sujet à la dégradation en présence de chaleur ou d’humidité. Ces deux espèces sont abondantes dans une grande partie de l'Afrique, ce qui rend l'extraction de l'ADN utilisable beaucoup plus difficile.
En revanche, des scientifiques ont séquencé l’ADN de Néandertaliens en Europe, vieux de plus de 400 000 ans, grâce à un climat généralement plus frais, plus sec et donc mieux adapté à la préservation de l’ADN.
"Pour un africaniste, c'est frustrant, car nous n'avons pas accès aux mêmes types de données que ceux qui étudient la préhistoire de l'Europe antique", déclare Thompson, "et j'admettrai que j'ai été gentil jaloux à ce sujet. "
Lors d'une conférence d'anthropologie en 2015, Thompson a de nouveau été confronté à cette pénurie de données d'ADN anciennes provenant d'Afrique. Elle s'est rendu compte qu'il pourrait y avoir sur le continent des conditions propices à la préservation de l'ADN, à condition que les chercheurs sachent où regarder. "J'étais idiote de penser que l'Afrique était ce lieu humide et chaud homogène", dit-elle maintenant.
Dans ses travaux sur le terrain dans le sud-est du Malawi, Thompson a rappelé des sites visités relativement froids où des squelettes avaient été découverts au milieu du XXe siècle. Les efforts de Thompson pour retrouver ces squelettes la mettent en contact avec un effort déjà naissant d’anthropologues et d’autres chercheurs visant à combler le vide de l’ADN africain ancien en exploitant les avancées scientifiques.
"Nous attendons tous avec espoir que le jour viendra où nous pourrons avoir accès à une technologie qui nous permettrait d'obtenir la même qualité de données en provenance d'Afrique que dans d'autres régions du monde", a déclaré Thompson. Ce jour est peut-être enfin arrivé.
Jessica Thompson, anthropologue à l’Université Emory, à côté de l’art rupestre sur un site appelé Mwanambavi au Malawi. (Suzanne Kunitz) Thompson a trouvé deux anciens échantillons humains dans un autre laboratoire, mais leur analyse a donné des résultats incohérents. Elle a donc décidé de retourner sur les sites du Malawi où ils ont été découverts pour chercher plus d'indices. Elle a fini par découvrir trois autres ensembles de restes humains, qui contenaient de l'ADN datant d'il y a 8 000 ans. elle a recueilli d'autres échantillons dans des archives scientifiques au Malawi.
D'autres chercheurs ont également mis en place huit échantillons plus anciens du sud, que le groupe de Thompson a inclus dans une étude publiée aujourd'hui dans la revue Cell . Le temps avait dégradé les échantillons, explique Pontus Skoglund, un généticien de la faculté de médecine de Harvard qui a dirigé l'étude. Cependant, grâce à la persistance et à l'évolution des technologies génétiques, les chercheurs ont pu obtenir au moins 30 000 paires de bases d'ADN de chaque échantillon, «plus que suffisant pour effectuer de puissantes analyses statistiques», explique Skoglund.
L’équipe a comparé ces séquences anciennes à des centaines de génomes d’Afrique et du monde entier afin de situer les ancêtres de l’homme moderne et de déterminer qui s’était déplacé et qui ne s’était pas déplacé. "Ce qui est tout de suite évident, c'est que le paysage des populations de chasseurs-cueilleurs a maintenant été radicalement modifié", a déclaré Skoglund.
Avant l'utilisation généralisée de l'agriculture et du bétail, les humains ont survécu grâce à la chasse et à la cueillette. L’adoption de l’agriculture par certains groupes de personnes est connue pour avoir entraîné d’importantes migrations au cours de l’histoire ancienne, explique Thompson, mais cette étude a clairement montré à quel point cela perturbait la répartition des êtres humains en Afrique australe.
Les peuples modernes originaires du Malawi semblent n'avoir aucun lien de parenté avec les anciens humains qui vivaient dans leur pays il y a quelques milliers d'années - ce qui témoigne d'une migration beaucoup plus spectaculaire que celle attendue par Thompson et d'autres. D'autres échantillons ont confirmé l'ampleur des mouvements survenus en Afrique au cours des derniers milliers d'années, notamment un berger tanzanien dont les descendants s'étaient répandus du nord au sud du continent.
Ces mouvements signifient que la lignée des humains modernes en Afrique semble s'être mélangée beaucoup plus qu'on ne le pensait auparavant, selon Thompson. "Il semble que ce soit l'un des remplacements de population les plus complets jamais documentés", dit-elle.
"L'histoire de la génétique humaine était complexe et des études d'ADN anciennes d'Afrique sont nécessaires pour comprendre l'histoire de ce pays et sont attendues avec impatience", a déclaré par courrier électronique Chris Tyler-Smith, généticien du Wellcome Trust Sanger Institute. "Il s'agit de la première étude substantielle de l'ADN africain ancien."
Tyler-Smith, qui n'a pas participé à la recherche, a déclaré que certaines des conclusions étaient attendues, telles que le fait que les populations de chasseurs-cueilleurs ont été remplacées par des populations agricoles. Mais il a été surpris par d'autres idées, telles que le degré de ramification de l'arbre d'ascendance pour les Africains occidentaux modernes.
L'achèvement de cette séquence, dit-il, ouvre la porte à une séquence plus longue et meilleure et soulève d'autres questions sur nos ancêtres.
Eran Elhaik, généticien à l'Université de Sheffield, est du même avis. "Cette étude ouvre une fenêtre sur le passé de l'une des régions les plus génétiquement diversifiées au monde, qui est restée largement inexplorée jusqu'à présent", a-t-il écrit par courrier électronique. De nombreuses hypothèses et reconstructions sur la façon dont les anciens êtres humains se sont installés en Afrique doivent peut-être être abandonnées maintenant, dit-il.
Pour Thompson et Skoglund, cet article met en évidence le nombre de questions que l’ADN humain ancien pourrait résoudre en Afrique. "Je pense qu'il est important d'apporter cet outil de l'ADN ancien qui a été très utile pour comprendre l'histoire de l'Europe et pour comprendre toutes les régions du monde, en particulier la préhistoire africaine", a déclaré Skoglund.
Thompson, qui envisage de trouver et de séquencer des ADN plus anciens afin de brosser un tableau encore plus clair de la façon dont les gens vivaient en Afrique il y a très longtemps, déclare qu'elle s'attend à beaucoup plus de recherches à l'aide de cet outil dans un proche avenir. "Je pense que ce sera une porte qui est grande ouverte maintenant", a déclaré Thompson.
