Localisée le long du Nil entre Assouan en Égypte située près de la première cataracte et Khartoum, capitale du Soudan située près de la confluence des Nils bleu et blanc, la Nubie a longtemps été un corridor reliant l'Afrique Sub-Saharienne à l’Égypte et à l'Eurasie de l'ouest. Les preuves archéologiques et historiques attestent de relations entre la Nubie et l’Égypte pendant plus de 6000 ans. L'arrivée du christianisme en l'an 542 et de l'islam à partir du 7ème siècle reflètent l'influence ouest Eurasienne en Nubie.

Kendra Sirak et ses collègues viennent de publier un papier intitulé: Social stratification without genetic differentiation at the site of Kulubnarti in Christian Period Nubia. Ils ont séquencé le génome de 66 individus issus de deux cimetières de l'ancienne ville de Kulubnarti, localisée 130 km au sud de la frontière entre l’Égypte et le Soudan. Ces cimetières sont datés de la période chrétienne pré-islamique entre l'an 650 et 1000:

2021_Sirak_Figure1.jpg, fév. 2021

Les études archéologiques et anthropologiques ont montré que les types de sépulture et le mobilier étaient équivalents dans les deux cimetières. Cependant les analyses des squelettes ont identifié des différences significatives. En moyenne les squelettes du cimetière S présentent plus de traces de stress et de maladies que ceux du cimetière R situé 1 km au sud-ouest du précédent. De plus les individus du cimetière S semblent être décédés à un âge plus jeune que ceux du cimetière R. Ces différences suggèrent que le statut social et économique des individus enterrés dans le cimetière R était plus élevé que celui des individus enterrés dans le cimetière S.

Les datations radiocarbone effectuées sur les ossements des individus montrent que les deux cimetières sont parfaitement contemporains entre l'an 670 et 960 correspondant à la période chrétienne du site archéologique.

Une recherche de parenté a montré que la moitié des 66 individus possèdent entre 1 et 5 relations correspondant à 28 paires qui forment 8 familles distinctes. Quatre paires sont reliées au premier degré dont trois issues du cimetière S et une du cimetière R. Sept paires correspondent à deux individus enterrés dans des cimetières différents. Ainsi les membres d'une même famille ne sont pas tous enterrés dans le même cimetière.

Les auteurs ont ensuite effectué une Analyse en Composantes Principales pour comparer les génomes de Kulubnarti avec d'autres anciens génomes de la région et à ceux de populations contemporaines. Dans la figure ci-dessous un premier gradient sépare les populations ouest Eurasiennes en haut à gauche des populations Africaines de langue Nilo-Saharienne en bas à droite. Un second gradient sépare les populations ouest Africaines en haut à droite des populations Africaines de langue Nilo-Saharienne en bas à droite:

2021_Sirak_Figure2.jpg, fév. 2021

Ainsi les populations Soudanaises et Éthiopiennes situées sur le premier gradient présentent une proportion variable d'ascendance ouest Eurasienne. Cette dernière est présente en Afrique du nord-est depuis au moins 5000 ans. Les anciens individus de Kulubnarti sont localisés le long de ce premier gradient se superposant avec les populations actuelles des arabes du Soudan, des Bedja, des Nubiens, des Éthiopiens de langue Couchite et de langue Sémitique. L'étalement de la position des anciens individus de Kulubnarti le long de cet axe indique un certain degré de variabilité de la proportion d'ascendance ouest Eurasienne dans cette population. Il n'y a pas de distinction entre les individus enterrés dans le cimetière R ou S.

Ces résultats sont confirmés par la statistique f3 en utilisant la population Dinka comme source d'ascendance Nilo-Saharienne et trois anciens génomes Égyptiens comme source d'ascendance ouest Eurasienne. De plus la statistique f4 a permis d'identifier 6 outliers parmi les anciens individus de Kulubnarti dont un enterré dans le cimetière S, qui a un excès d'ascendance ouest Eurasienne et cinq qui ont un excès d'ascendance Nilotique (deux issus du cimetière S et trois du cimetière R):

2021_Sirak_Figure3.jpg, fév. 2021

L'utilisation du logiciel qpAdm montre que la source la plus probable d'ascendance ouest Eurasienne se trouve dans l'ancienne population du Levant de l'Âge du Bronze ou de l'Âge du Fer. Une population plus ancienne du Levant ne convient pas car elle n'a pas d'ascendance Caucasienne ou d'Iran. La proportion moyenne d'ascendance ouest Eurasienne dans la population de Kulubnarti est de 57,5%. Si on choisit les anciens individus d’Égypte comme source, on obtient une valeur de 60,4% d'ascendance Égyptienne.

L'outlier ayant le plus d'ascendance ouest Eurasienne possède 35,6% d'ascendance Nilotique. Les cinq autres outliers ont en moyenne 52% d'ascendance Nilotique. Parmi les autres anciens individus de Kulubnarti, il n'y a pas de différence significative entre ceux enterrés dans un cimetière ou dans l'autre quant à leur proportion d'ascendance Nilotique. Il n'y a donc pas de distinction génétique entre les individus enterrés dans le cimetière R et ceux enterrés dans le cimetière S.

Les auteurs ont ensuite utilisé le logiciel DATES pour dater les événements de mélange génétique dans la population de Kulubnarti. La valeur moyenne obtenue est de 22 générations soit environ 620 ans avant l'existence de ces individus. Il n'y a pas de différence significative entre les individus des deux cimetières. Si maintenant on estime cette date de mélange génétique pour chaque individu, elle varie entre 10 et 46 générations soit entre 200 av. JC et l'an 660 ap. JC. Ainsi le mélange génétique a été continu et s'est étalé sur près d'un millénaire.

La comparaison du chromosome X avec les autosomes montre que la proportion d'ascendance ouest Eurasiene est plus importante sur le chromosome X que sur les autosomes suggérant ainsi que l'ascendance ouest Eurasienne est arrivée à Kulubnarti davantage par les femmes que par les hommes. L'analyse des genomes mitochondriaux montrent qu'ils appartienent à 11 haplogroupes différents d'origine ouest Eurasienne bien que présents également en Afrique du nord-est depuis des millénaires. Ainsi on retrouve les haplogroupes H2a, U5b2b5, J2a2e, R0a1, T1a7, N1b1a2, U1a1 et U3b. Ces trois derniers haplogroupes ont également été détecté chez des anciens individus d' l'Âge du Bronze d'Israël et de Jordanie en accord avec les résultats précédents. Néanmoins 28 individus appartienent à l'haplogroupe mitochondrial L d'origine Africaine, dont la branche la plus fréquente est L2a1d1, suivie par L5a1b:

2021_Sirak_FigureS5.jpg, fév. 2021

Parmi les 28 hommes non apparentés, 16 appartiennent à l'haplogroupe du chromosome Y: E1b1b1 d'origine d'Afrique du nord-est:

2021_Sirak_FigureS6.jpg, fév. 2021

Les auteurs ont ensuite comparé l'ancienne population de Kulubnarti avec la population actuelle de Nubie. Le logiciel qpWave montre que ces deux populations ne forment pas une clade unique. Par conséquent la population actuelle n'est pas une descendante directe de l'ancienne population de Kulubnarti sans arrivée d'un nouveau flux de gènes. Ce dernier mélange génétique est estimé daté entre 24 et 37 générations suggérant ainsi qu'il est le résultat de la conquête arabe islamique.