Histoire génomique de la péninsule Ibérique entre le début du Néolithique et l'Âge du Bronze

La région Méditerranéenne a joué un rôle essentiel dans l'histoire humaine notamment dû à la nature navigable de la mer qui connecte le Sud de l'Europe, l'Asie de l'Ouest et l'Afrique du Nord. La période entre le Mésolithique et l'Âge du Bronze couvre deux changements culturels majeurs: d'abord le changement de moyen de subsistance entre les chasseurs-cueilleurs et les fermiers, et ensuite l'émergence de la métallurgie. Les dernières études génomiques en Europe ont montré que ces changements ont été conduits par d'importantes migrations humaines en Europe Centrale et du Nord avec les venues des agriculteurs d'Anatolie puis des pasteurs des steppes. Cependant, la situation est moins claire le long de la côte Méditerranéenne à cause d'études génétiques moins complètes dans ces régions.

Le package Néolithique atteint la péninsule Ibérique et le nord du Maroc il y a environ 7500 ans, avec la céramique cardiale venue du centre de la Méditerranée. Cependant en Andalousie du Sud, le début du Néolithique est caractérisé par un type de céramique non cardiale appelé type Almagra. Ce type de poterie atteint le centre de l'Andalousie 200 ans plus tard avant d'être remplacé par la céramique cardiale. On a supposé que l'Afrique du Nord avait pu joué un rôle dans le premier Néolithique d'Andalousie.

Cristina Valdiosera et ses collègues viennent de publier un papier intitulé: Four millennia of Iberian biomolecular prehistory illustrate the impact of prehistoric migrations at the far end of Eurasia. Ils ont séquencé le génome de 13 individus issus de 6 site préhistoriques du nord et du sud de la péninsule Ibérique. Ils sont datés entre 7245 et 3500 ans entre le début du Néolithique et l'Âge du Bronze:
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Les échantillons incluent notamment un des premiers fermiers Néolithique d'Andalousie de la grotte de Murciélagos de Zuheros daté entre 7245 et 7024 ans qui représente la culture d'Almagra. A partir de la grotte de El Portalón, les auteurs ont amélioré la qualité du génome pour trois individus préalablement publiés et séquencé cinq nouveaux individus. Leur date s'échelonne entre 7165 et 4800 ans. Les autres individus sont deux squelettes de la fin du Néolithique et de l'Âge du Bronze d'Andalousie, un squelette de la fin du Néolithique du Pays Basque et un autre de l'Âge du Bronze du nord de l'Espagne. Ces données ont ensuite été comparées avec les génomes anciens préalablement publiés:
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Parmi ces 13 individus, 11 sont des hommes et deux sont des femmes. Dix des treize individus ont un haplogroupe mitochondrial typique des fermiers du Néolithique: K, J, N et X. Deux ont l'haplogroupe HV0 et H3 dont il existe un doute sur son origine et le dernier individu est de l'haplgroupe U5b typique des chasseurs-cueilleurs de la région. Les haplogroupes du chromosome Y sont I2 pour 4 échantillons typique des chasseurs-cueilleurs, G2a et H2 pour 2 échantillons typiques des fermiers du Néolithique et les deux individus de l'Âge du Bronze sont R1b-M269, haplogroupe fréquent chez les Campaniformes Européens.

Les auteurs ont ensuite réalisé une Analyse en Composantes Principales contenant 26 populations actuelles et dans laquelle ont été projeté les anciens individus:
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La figure ci-dessus permet de constater trois points préalablement mis en évidence:

  • il y a une claire distinction entre chasseurs-cueilleurs et les premiers fermiers Européens.
  • ces derniers sont situés proche des Européens actuels du Sud-Ouest de l'Europe.
  • il y a de plus une augmentation de l'affinité génétique entre les fermiers et les chasseurs-cueilleurs au cours du temps.

De plus, il n'y a pas d'affinité génétique entre le premier fermier d'Andalousie et les populations actuelles d'Afrique du Nord. Il n'y pas de différences significatives entre les individus du sud et du nord de l'Espagne. Il y a trois groupes parmi les fermiers de la péninsule Ibérique. Les premiers fermiers Ibériques sont représentés par des triangles jaunes proche des Sardes actuels, les fermiers du Néolithique Moyen sont représentés par des carrés et des triangles violet foncé. Enfin les Ibériques de la fin du Néolithique et du Chalcolithique sont représentés par des carrés et des triangles rouges. Certains de ces derniers individus se rapprochent des Sud Européens actuels, notamment les Basques, et touchent le groupe des individus de l'Âge du Bronze de la péninsule Ibérique représentés par des carrés et des triangles turquoise. Les individus de la péninsule Ibérique diffèrent notamment des fermiers d'Europe Centrale (en rose, orange, noir et gris). Ces différences indiquent des migrations différentes entre les fermiers d'Europe Centrale et de la région Méditerranéenne.

Ces résultats sont confirmés par la statistique f4 qui suggère de plus que les fermiers du Néolithique Moyen et Final d'Espagne sont probablement les descendants des premiers fermiers de la péninsule Ibérique.

Les auteurs ont ensuite fait une analyse avec le logiciel ADMIXTURE pour mettre en évidence les ascendances chasseurs-cueilleurs (WHG), fermiers (EEF) et pasteurs des steppes:
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Les différentes populations de fermiers Européens montrent des proportions diverses d'ascendances WHG (en vert) et EEF (en orange), avec un accroissement de l'ascendance WHG au cours du temps. Les individus de la fin du Néolithique et de l'Âge du Bronze d'Europe Centrale et du Nord montrent une forte proportion d'ascendance des steppes (en bleu). Elle est cependant beaucoup plus faible pour les individus de l'Âge du Bronze de la péninsule Ibérique ou de Hongrie. De manière intéressante, tous les individus de l'Âge du Bronze de la péninsule Ibérique sont de l'haplogroupe du chromosome Y: R1b-M269. On a vu dans une étude précédente, que l'ascendance des steppes et cet haplogroupe arrivent dans la péninsule Ibérique avec le Campaniforme.

L'étude de la diversité génétique indique que la population la moins diverse d'Europe est celle des chasseurs-cueilleurs du Mésolithique. De manière intéressante, la population des premiers fermiers du Nord de l'Espagne est également peu diversifiée. Cette diversité génétique augmente cependant ensuite au Néolithique Moyen dans la région.

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