Généalogie génétique

Parmi les régions d'Amérique du Nord, la Californie est celle qui a le plus de diversité culturelle et linguistique, et la plus grande densité de peuples pré-colombiens avant l'arrivée des Européens. C'est notamment le cas dans la baie de San Francisco dont la région hébergeait plus de 15.000 Amérindiens qui parlaient cinq familles de langues différentes. La tribu indigène Muwekma Ohlone habite la baie de San Francisco. C'est l'une des descendantes du peuple Olhone qui a occupé la région située entre San Francisco et Monterey.

Alissa Severson et ses collègues viennent de publier un papier intitulé: Ancient and modern genomics of the Ohlone Indigenous population of California. Ils ont séquencé le génome de douze anciens individus issus de deux sites archéologiques localisés proche de la ville de Sunol: Rummey Ta Kuccuwis Tiprectak (n=4) daté entre 1905 et 1785 avant le présent et Sii Tuupentak (n=8) daté entre 605 et 100 avant le présent. Ils ont également séquencé le génome de huit individus actuels de la tribu des Muwekma Ohlone. Ces données ont ensuite été comparées à d'autres génomes anciens et modernes de la région:



Les auteurs ont réalisé une Analyse en Composantes Principales. Dans la figure A ci-dessous, les Européens sont situés en bas à droite, les populations de la régions arctique de Sibérie, Alaska et Groenland sont situées en haut et les populations de Californie, du Nevada, du Mexique et d'Amérique centrale et du sud sont situées en bas à gauche. Cette figure fait apparaître trois gradients qui relient les Européens au côté gauche: le gradient supérieur est composé de populations Sibériennes, le gradient intermédaire est composé de populations du nord-ouest du Pacifique, et le gradient inférieur est composé de populations du Mexique. Les individus actuels de la tribu Muwekma Ohlone se situent sur ce dernier gradient. La figure B fait un zoom sur le coin situé en bas à gauche de la figure A. Dans cette figure les populations d'Amérique du sud (symboles violet) sont situées en bas à gauche. Les anciens individus de la grotte Lovelock du Nevada (symboles orange) sont situés en haut. Les anciens individus de la baie de San Fransisco (symboles bleu) se regroupent avec les anciens individus du sud de la Californie (symboles rose) sur le gradient reliant le coin inférieur gauche au haut de la figure:



Les auteurs ont ensuite fait une analyse de clustering non supervisé. La figure ci-dessous donne le résultat pour le paramètre K=10. La composante bleu foncé est située en Mongolie et en Sibérie. La composante bleu clair apparait en Sibérie, Alaska et Groenland. Deux composantes vert clair et vert foncé apparaissent dans le nord-ouest du Pacifique. La composante rouge correspond aux Européens. La composante orange clair correspond aux populations Akimel O’odham ou Pima du Mexique, la composante rose aux Karitiana d'Amérique du sud, et la composante violet clair aux Surui d'Amérique du sud:



Les anciens individus de la baie de San Francisco et ceux du sud de la Californie ont une composante majoritaire commune violet foncé. De plus les anciens individus du sud de la Californie se séparent en deux groupes: ceux de San Nicolas et des îles South Channel ont une seule composante violet foncé alors que ceux de Santa Barbara et des îles North Channel ont deux composantes violet foncé et orange foncé. Les populations actuelles de la tribu Muwekma Ohlone sont connus pour avoir des ascendances indigène, européenne et mexicaine ce que montre la figure ci-dessus.

Ensuite pour faire une analyse plus fine des populations du nord-ouest de l'Amérique les auteurs ont sélectionné un sous-ensemble de 165 individus. Ils ont alors fait à nouveau une Analyse en Composantes Principales. La figure A ci-dessous montre les deux premières composantes alors que la figure B montre les deuxième et troisième composantes:



Les anciens individus de San Nicolas et des îles South Channel se situent en haut de la figure A, les Européens se situent à droite. Les anciens individus de la baie de San Francisco ainsi que des populations Mexicaines se situent dans le coin inférieur gauche. La population de la tribu Muwekma Ohlone et les Mexicains de Los Angeles (MXL) se situent sur le gradient qui relie les Européens aux anciens individus de la baie de San Francisco. La figure B montre que la troisième composante permet de séparer les anciens individus de la baie de San Francisco des populations Mexicaines.

Les auteurs ont également fait une analyse de clustering non supervisé sur ce sous-ensemble d'individus d'Amérique du nord-ouest. Pour K=4, on retrouve quatre composantes équivalentes à quatre des dix composantes mises en évidence dans l'analyse précédente: la composante rouge des européens, la composante orange clair des Akimel O’odham du Mexique, la composante orange foncé du Mexique et la composante violette des anciens individus de Californie:



Pour K=5, la composante violette se sépare en deux pour faire apparaître une composante bleue spécifique aux anciens individus de la baie de San Francisco. Cette composante bleue apparait également en plus faible proportion chez les anciens individus de Santa Barbara et des îles North Channel, chez les anciens individus du Nevada issus des grottes Spirit et Lovelock, mais aussi chez les populations actuelles de la tribu Muwekma Ohlone.

L'analyse des segments identiques par état (IBS) confirme le regroupement de ces anciens individus en quatre clusters distincts dont un regroupe les anciens individus de la baie de San Francisco. Malgré les mélanges génétiques qui apparaissent dans les génomes des populations de la tribu Muwekma Ohlone, on retrouve bien la même composante génétique bleue spécifique aux anciens individus de la baie de San Francisco. Les auteurs ont supprimé la composante Européenne dans les génomes des diverse populations actuelles d'Amérique et comparé leur proportion de composante bleue. Elle est maximale chez les populations actuelles de la tribu Muwekma Ohlone:



Ces résultats sont confirmés par la statistique f4. Ils suggèrent donc une continuité génétique dans la baie de San Francisco depuis au moins 2000 ans.