Des anciens individus de la côte Nord-Ouest de l'Amérique du Nord révèlent 10.000 ans de continuité génétique régionale

Le peuplement initial de la côte Nord-Ouest de l'Amérique du Nord a reçu beaucoup d'attention à cause de sa proximité avec la Béringie et ses implications associées à une migration initiale en Amérique. Les indices génétiques peuvent être cependant obscurcis par des événements démographiques ultérieurs dans la région. La distribution de l'haplogroupe mitochondrial D4h3a aux Amériques est également significative pour la côte Nord-Ouest. Les études génétiques précédentes sur d'anciens individus révèlent en effet une distribution intéressante pour cet haplogroupe:
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Le plus ancien individu testé est Anzick-1 vieux d'environ 12.600 ans. Il est associé à la culture Clovis. Cet individu présente une plus grande affinité génétique avec les populations actuelles d'Amérique Centrale et du Sud, bien que situé en Amérique du Nord. Il est de l'haplogroupe mitochondrial D4h3a, de même que l'individu Shuká Káa situé dans la grotte On Your Knees dans l'île Prince of Wales au Sud-Est de l'Alaska. Il est vieux d'environ 10.300 ans. Cet individu est associé à une culture de tradition maritime et non pas à la culture Clovis. Environ 300 km au Sud-Est de l'île Prince of Wales, se trouve l'île Lucy située au large de la Colombie Britannique, au Canada, où il a été retrouvé un ancien individu catalogué 939 vieux d'environ 6075 ans. Il est également de l'haplogroupe mitochondrial D4h3a. Sur la même île Lucy, un autre individu catalogué 938 vieux d'environ 5675 ans a également été trouvé. Il est de l'haplogroupe mitochondrial A2ag. Enfin un autre ancien individu: l'homme de Kennewick et daté de 8545 ans est de l'haplogroupe mitochondrial X2a actuellement limité à l'Amérique du Nord, mais son génome présente plus d'affinité génétique avec les populations actuelles d'Amérique Centrale et du Sud.

John Lindo et ses collègues viennent de publier un papier intitulé: Ancient individuals from the North American Northwest Coast reveal 10,000 years of regional genetic continuity. Ils ont séquencé le génome complet de l'individu Shuká Káa d'Alaska, de l'individu 939 de l'île Lucy et de deux individus situés à Prince Rupert Harbour en Colombie Britannique, Canada. Ces individus sont catalogués 302 et 443, et datés respectivement de 2500 et 1750 ans.

Les résultats d'ADN mitochondrial montrent que Anzick-1 est ancestral à la clade D4h3a, 939 partage la mutation 152 avec deux branches D4h3a8 et D4h3a9 d'Amérique du Sud, et Shuká Káa appartient à la branche D4h3a12 partagée avec un échantillon moderne de Bolivie. L'âge de la branche D4h3a est estimé entre 20.000 et 16.000 ans. Aujourd'hui cette clade est absente d'Amérique du Nord. A l'inverse, les deux individus de Prince Rupert Harbour: 302 et 443 sont de l'haplogroupe mitochondrial A2, la clade Amérindienne la plus fréquente aujourd'hui en Amérique du Nord.

La statistique f3 montre que les anciens individus (Shuká Káa, 939, 443 et 302) présentent une plus grande affinité génétique avec les populations Amérindiennes contemporaines qu'avec toute autre population du monde:
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Shuká Káa est plus proche des populations actuelles d'Amérique du Sud, alors que les trois autres échantillons sont plus proche des groupes Amérindiens contemporains de la côte Nord-Ouest.

Les auteurs ont ensuite utilisé le logiciel TreeMix. Ce dernier montre que les individus 302 et 443 se regroupent avec les Tsimshians: population actuelle de Colombie Britannique. Par contre Shuká Káa et 939 ne se regroupent avec aucune population Amérindienne actuelle. Cependant si on rajoute un événement de migration connecté aux Européens (probablement dû à une contamination), Shuká Káa se regroupe alors avec les Tsimshians et les Athabascans:
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L'Analyse en Composantes Principales montre que les trois anciens individus: 939, 443 et 302 se regroupent avec des individus contemporains d'Amérique du Nord. Shuká Káa est proche d'eux mais se superpose avec des individus d'Amérique du Nord et du Sud:
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L'analyse avec le logiciel ADMIXTURE montre un motif compliqué dans lequel Shuká Káa montre des ascendances principales identifiées en Amérique du Nord, en Arctique et en Sibérie, mais également en Amérique du Sud. Par contre les individus 939, 443 et 302 montrent une ascendance majoritaire trouvée chez les populations actuelles d'Amérique du Nord:
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Les auteurs ont ensuite utilisé la statistique D pour tester différents scénarios démographiques:
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Le scénario de continuité génétique entre Anzick-1, Shuká Káa et les populations actuelles d'Amérique du Sud est rejeté (figure A ci-dessus). Par contre le scénario de continuité génétique entre Shuká Káa, 939, 443, 302 et les populations actuelles de la côte Nord-Ouest ne peut pas être rejeté (figure B ci-dessus). De même le scénario de continuité génétique entre les individus anciens et modernes de la côte Nord-Ouest et les populations actuelles d'Amérique du Sud ne peut pas être rejeté (figure C ci-dessus). En effet Shuká Káa et 939 apparaissent ancestraux à la fois aux populations Amérindiennes actuelles de la côte Nord-Ouest et d'Amérique du Sud. Cependant d'autres méthodes indiquent que 939 est plus proche des populations actuelles de la côte Nord-Ouest. Enfin la statistique D ne révèle pas de flux de gènes entre les populations Arctiques (Inuits et Yup’iks) et les populations anciennes et modernes de la côte Nord-Ouest (figure D ci-dessus). Enfin une simulation avec le logiciel FastSimCoal2 indique que Shuká Káa a plus d'affinité génétique avec les populations de la côte Nord-Ouest qu'avec celles d'Amérique du Sud.

Tous ces résultats supportent une ascendance commune pour toutes les populations de la côte Nord-Ouest à partir de Shuká Káa daté de 10.300 ans. Ceci semble indiquer que les deux haplogroupes mitochondriaux D4h3a et A2 étaient présents dans la région depuis l'époque de Shuká Káa. Ce point semble conforté par l'haplogroupe mitochondrial d'un autre ancien individu 938 du même âge que 939 mais de l'haplogroupe A2 alors que 939 est D4h3a. Ainsi l'arrivée de A2 ne correspond pas à un flux de gènes plus récent dans la région.

En résumé les résultats de cette étude indiquent qu'il y avait déjà une structure génétique il y a 10.300 ans en Amérique du Nord puisque les individus Shuká Káa, Anzick-1 et l'homme de Kennewick appartiennent à différentes branches. En effet Shuká Káa est sur la branche qui mène aux populations actuelles de la côte Nord-Ouest alors que Anzick-1 et l'homme de Kennewick sont sur la branche qui mène aux populations actuelles d'Amérique du Sud:
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Ainsi la proportion de la composante ancestrale des populations de la côte Nord-Ouest (en rouge dans le graphe ADMIXTURE ci-dessus) augmente avec le temps probablement à cause d'une dérive génétique.

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