Des génomes du paléolithique du Caucase révèlent les racines anciennes des Eurasiens contemporains

Les anciens génomes d'Eurasie ont révélé trois populations ancestrales qui ont contribué à l'ascendance des Européens contemporains: les chasseurs-cueilleurs du mésolithique de l'Espagne à la Hongrie (WHG) forment un groupe relativement homogène, les premiers fermiers du néolithique (EF) se sont diffusés à partir du Levant avec un remplacement de population dans le sud de l'Europe et un mélange avec les chasseurs-cueilleurs dans le nord de l'Europe. Enfin, une dernière vague de migration issue des steppes au début de l'âge du Bronze a apporté chez les Européens une ascendance issue de deux sources: ANE liée au génome de l'homme de Mal'ta vieux de 24.000 ans en Sibérie et une source inconnue proche des Arméniens actuels.

Eppie Jones vient de publier un papier intitulé: Upper Palaeolithic genomes reveal deep roots of modern Eurasians. Il a séquencé un échantillon du paléolithique supérieur de la grotte Satsurblia vieux de 13200 ans et un échantillon du mésolithique de la grotte Kotias Klde vieux de 9700 ans, les deux situés en Géorgie, dans l'ouest du Caucase. Il a également séquencé un échantillon du paléolithique supérieur de la grotte du Bichon en Suisse vieux de 13650 ans:
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Les deux génomes du Caucase sont différents génétiquement des échantillons déjà obtenus de l'holocène Européen, alors que le génome de la grotte du Bichon est équivalent aux génomes des mésolithiques occidentaux: WHG. Ce nouveau groupe est appelé CHG par les auteurs pour Caucasian Hunter-Gatherers. Il se différencie notamment par l'Analyse en Composantes Principales ci-dessous:
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Les échantillons CHG se situent entre les Caucasiens contemporains et les populations d'Asie Centrale et du Sud, et en dehors des groupes de chasseurs cueilleurs WHG, SHG et EHG ou des fermiers néolithiques EF.

Dans l'analyse avec le logiciel ADMIXTURE, les échantillons CHG forment un groupe homogène:
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Cela suggère une continuité génétique dans le Caucase entre 13200 et 9700 ans. Il y a également une continuité génétique en Europe entre le paléolithique supérieur et le mésolithique, puisque l'échantillon de la grotte du Bichon est proche des échantillons mésolithiques d'Europe. Ces résultats sont confirmés par les statistiques f3 et D.

La proximité géographique entre le Caucase et le Levant soulève la question si les échantillons CHG sont liés aux échantillons EF. Les auteurs ont utilisé la statistique f3 pour résoudre ce problème. Les résultats ont montré que CHG et EF forment effectivement une sous-clade dont les ancêtres ont préalablement divergé des échantillons WHG. La divergence de WHG avec les ancêtres communs à CHG et EF est datée d'environ 45.000 ans, donc bien avant le Maximum Glaciaire, alors que CHG et EF ont divergé il y a environ 25.000 ans à partir d'un lignage Basal Eurasian:
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Les individus CHG portent un variant du gène SLC24A5 associé à une peau claire comme les individus EF, mais contrairement aux WHG. Cependant ils portent un variant du gène SLC45A2 associé à une peau foncée comme les individus WHG. Ils avaient donc probablement une peau de couleur intermédiaire entre la peau sombre des WHG et la peau claire des EF. Ils avaient également les cheveux sombres et les yeux marrons comme l'individu de la grotte du Bichon.

Les deux groupes WHG et CHG ont un fort taux d'homozigotie contrairement au groupe EF indiquant ainsi une population plus importante chez les fermiers que chez les chasseurs-cueilleurs.

Les trois individus étudiés du Caucase et de Suisse sont des hommes. Les haplogroupes mitochondriaux sont K3 pour le Caucasien du paléolithique, H13c pour le Caucasien du mésolithique et U5b1h pour l'individu de la grotte du Bichon. Les haplogroupes du chromosome Y sont J2a pour le Caucasien du paléolithique, J pour le Caucasien du mésolithique et I2a pour l'individu de la grotte du Bichon en Suisse. Ainsi si I2 est l'haplogroupe caractéristique des chasseurs-cueilleurs occidentaux, J semble être l'halogroupe caractéristique des chasseurs-cueilleurs du Caucase.

Le groupe EF a plus d'affinité génétique avec les Européens actuels du Sud qu'avec les Européens actuels du Nord. Cependant le groupe CHG a plus d'affinité avec les Européens du Nord qu'avec les Européens du Sud, suggérant ainsi une augmentation de l'ascendance CHG en Europe après le néolithique.

Les auteurs ont ainsi montré que l'ascendance CHG se retrouve dans la composition génétique des échantillons de la culture Yamnaya qui s'est ensuite diffusée en Europe et en Asie Centrale suite aux migrations issues des steppes pontiques au début de l'âge du Bronze. Ceci est montré notamment par l'analyse à l'aide du logiciel ADMIXTURE et par la statistique f3 qui indique que le génome des échantillons Yamnaya est le mieux décrit comme un mélange d'ascendances EHG et CHG. Au début de l'âge du Bronze, le Caucase était en contact avec les steppes notamment via la culture de Maykop qui a émergé dans la première moitié du quatrième millénaire avant JC. Cette culture a donc pu contribuer à la formation de la culture de Yamnaya en lui apportant l'ascendance CHG.

L'ascendance CHG s'est également propagée vers l'est dans les populations d'Asie Centrale et du Sud comme le montre le logiciel ADMIXTURE. Notamment il a été proposé que les Indiens contemporains sont le résultat d'un mélange de deux composantes ancestrales: une composante ANI (Ancestral North Indian) proche des Eurasiens occidentaux et une composante ASI (Ancestral South Indian) proche des Onges des îles Andaman. La statistique D montre que l'ascendance CHG est un bon substitut pour l'ascendance ANI. De plus, il a été montré que l'arrivée de l'ANI en Inde est relativement récent entre 2000 et 4200 ans et pourrait être lié avec l'arrivée des langues Indo-Européenne et de la religion Védique en Inde.

En conclusion, on peut dire que les ascendances CHG et EF sont issues des premiers colons sortie d'Afrique qui se sont arrêtés au sud du Caucase dans une région allant du Levant à l'Asie Centrale et du Sud. L'ascendance WHG est probablement issue d'une autre migration qui s'est répandue plus loin en Europe.
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Commentaires

1. Le mercredi 25 novembre 2015, 06:51 par rainetto

Alors là voilà voilà quelque chose d'attendue depuis longtemps, avec un échantillonnage qui tape en plein dans le mille et réussi à trouver LA population qui manquait pour enfin comprendre une partie du grand puzzle !

Il y a donc quatre populations paléolithique/mésolithique principales dans l’ascendance des européens: WHG (et SHG), EHG, CHG et EEF (EEF est rebaptisé EF ici car ils ne sont plus spécifiquement européens).

Une chose intéressante c'est la grande continuité génétique entre la fin du paléolithique supérieur et le mésolithique chez les populations qui sont restées sans bouger et sans se mélanger durant des millénaires après leur dispersion au paléolithique.

Cependant il y a à mon sens un certain nombre de choses qui ne collent pas dans ce document, notamment dans leurs arbres phylogénétiques hypothétiques (les dernières figures).

Si je compare l'APC de cet article avec d'autres APC plus "élargies" issues d'autres études (comme ici http://secher.bernard.free.fr/blog/... (première figure) et ici http://secher.bernard.free.fr/blog/... (quatrième figure)), alors une séparation depuis 45 000 ans envisagée pour les principales branches composant les seuls eurasiens occidentaux ça me parait énorme, étant donnée les faibles distances génétiques qui séparent toutes ces populations anciennes d'Eurasie de l'ouest si on compare à la distance génétique vraiment énorme qui séparent toutes ces populations vis à vis des africains dont on est sensés pourtant être séparé depuis moins de 100 000 ans, et puis 45 000 c'est aussi la gamme temporelle envisagée pour la séparation des eurasiens occidentaux vis à vis des eurasiens orientaux (asiatiques de l'est), or la distance génétique entre eurasiens occidentaux et les eurasiens orientaux est beaucoup plus élevées que celle qui sépare WHG et CHG ici qui restent tout de même très proches (ce sont deux populations eurasiennes de l'ouest à part entière).
Si la séparation entre WHG et CHG date bien de 45 000 ans, alors la séparation entre les eurasiens et les africains devrait être bien plus anciennes en réalité que seulement 100 000 ans...
De même 25 000 ans de séparation envisagée entre CHG et EEF (deux populations pourtant d'origines tout à fait voisines) c'est vertigineux (dans l'optique que la séparation des eurasiens et des africains auraient seulement moins de 100 000 ans en comparaison) au regard de leur distance génétique très faible comparée à celles qui les séparent du reste de l'humanité...

L'arbre phylogénétique proposé (la toute dernière figure avec les bulles) est à considérer avec beaucoup de pincettes car il semble fort contesté sur le net et d'autres modèles très différents sont proposés. "Basal-eurasian" notamment serait essentiellement un effet d'optique (on dirait qu'ici ils n'ont pas prit en compte la dernière étude sur l'homme de Mota, ceci pourrait expliquer cela), ça pourrait être dû par exemple a des mélanges plus tardifs entre proto-EEF et proto-CHG dont les foyers sont géographiquement très voisins (EEF pourrait en fait avoir des origines anciennes plus proches d'une population proto-WHG tandis que les CHG aurait des origines plus proche de MA1 et EHG).
Il semble qu'avec les donnés actuelle il soit encore impossible de s'accorder sur un arbre phylogénétique avec les relations entre WHG, CHG et EEF.

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