Généalogie génétique

Le processus de Néolithisation commence en Asie du sud-ouest il y a environ 11.700 ans au moment où les plantes et les animaux sont pour la première fois domestiqués. L'agriculture et l'élevage se sont sont ensuite diffusés en Europe le long de deux routes principales: les côtes Méditerranéennes et la vallée du Danube. Les premières études de paléo-génétique ont montré que les premiers fermiers Européens sont génétiquement différents des chasseurs-cueilleurs qui vivaient en Europe au moment de leur arrivée. Les mélanges génétiques étaient rares dans les premières phases de la Néolithisation, avant de s'intensifier dans les phases suivantes. Les premiers fermiers de la région du Danube sont les descendants des populations de la région Égéenne et de la région orientale de Marmara en Turquie, mais leur ultime origine reste débattue.

Les premiers fermiers de la région Égéenne sont clairement reliés à ceux du centre de l'Anatolie, mais ils montrent également une affinité avec les populations du sud du Levant. Ces résultats suggèrent une origine commune de toutes ces populations avant la diffusion vers l'ouest de l'agriculture. Les premiers fermiers de la région Égéenne sont également distincts génétiquement des populations de l'est du croissant fertile dans la région du Zagros en Iran. De plus certaines populations d'Anatolie centrale sont reliées aux chasseurs-cueilleurs du Caucase. Ces derniers sont proches génétiquement des premiers fermiers d'Iran, ainsi que des premiers pasteurs des steppes.

Nina Marchi et ses collègues viennent de publier un papier intitulé: The genomic origins of the world’s first farmers. Ils ont séquencé le génome de 15 anciens individus chasseurs-cueilleurs ou fermiers situés dans une région qui s'étend d'Asie du sud-ouest jusqu'au bord du Rhin, dont les premiers villages Néolithiques de la région Égéenne (Barcın, Aktopraklık, Nea Nikomedeia):



Les auteurs ont réalisé une analyse multi-échelles. Les anciens individus se regroupent en trois clusters différents: les chasseurs-cueilleurs Européens à gauche, les fermiers d'Europe et d'Anatolie en haut à droite et un fermier d'Iran (WC1) et un chasseur-cueilleur du Caucase (KK1) en bas à droite:



Les fermiers sont proche génétiquement de la population Sarde actuelle à l'exception d'un fermier Anglais (CarsPas1) et de deux fermiers d'Anatolie (Bar8 et AKT16) qui sont proches d'autres populations actuelles d'Europe du Sud. Les chasseurs-cueilleurs Européens sont éloignés de toute population actuelle. L'ancien chasseur-cueilleur du Caucase et l'ancien fermier d'Iran sont proches des populations actuelles de leur région respective.

Les auteurs ont ensuite effectué un modèle en utilisant trois méta-populations représentant les ancêtres des chasseurs-cueilleurs de l'ouest (Western Meta), des fermiers d'Europe et d'Anatolie (Central Meta) et des anciennes populations du Caucase et d'Iran (Eastern Meta):



Les résultats montrent que contrairement aux études précédentes les chasseurs-cueilleurs du Caucase et les fermiers d'Europe et d'Anatolie descendent tous de la méta population centrale. Cette méta population a reçu il y a environ 14.200 ans une contribution (14%) de la méta population de l'ouest. Les ancêtres des fermiers d'Iran n'ont pas reçu cette contribution occidentale. Les méta-populations centrale et de l'est ont divergé il y a environ 15.800 ans.

Les ancêtres des fermiers d'Europe et d'Anatolie ont reçu un second flux de gènes (15%) issu de la méta population de l'ouest il y a environ 12.900 ans. Les ancêtres des chasseurs-cueilleurs du Caucase n'ont pas reçu cette seconde contribution. Les ancêtres des fermiers d'Europe et d'Anatolie ont ensuite subi une importante dérive génétique entre 12.900 et 9100 ans à cause d'une forte réduction de leur population. La figure ci-dessous résume l'évolution des différentes populations préhistoriques à partir d'une population ancestrale datée d'environ 25.600 ans:



Les populations du nord-ouest de l'Anatolie et de Grèce ont divergé l'une de l'autre entre 9300 et 9100 ans au moment de la colonisation de la région Égéenne par les premiers fermiers. Celles d'Anatolie Centrale ont divergé un peu avant autour de 10.500 ans. Ces différentes populations montrent différentes proportions issues de la méta population occidentale suite à des influx récents suggérant des interactions variées entre ces populations qui se voient dans les analyses avec le logiciel ADMIXTURE:



L'analyse de l'avancée des populations Néolithiques en Europe le long de la vallée du Danube montre un scénario de progression petit à petit d'une population issue de la région Égéenne jusqu'en Europe centrale avec une incorporation progressive d'une ascendance chasseur-cueilleur au fur et à mesure de leur avancée.

De plus la comparaison des génomes de Bichon et Loschbour en Europe de l'ouest et des Mésolithiques du site de Vlasac en Serbie montre une divergence dans la population de chasseurs-cueilleurs d'Europe datée d'environ 22.800 ans.

L'ensemble des résultats de cette étude peut être résumé dans le scénario illustré dans la figure ci-dessous:



Le dernier maximum glaciaire est à l'origine de la divergence entre les méta populations occidentale et orientale (figure B), puis de la divergence entre les deux populations de chasseurs-cueilleurs d'Europe: west1 et west2 (figure C). Après le maximum glaciaire, les populations d'Asie se séparent en deux (figure D) et la population du Levant se mélange avec les populations occidentales (figure E) avant de donner naissance aux chasseurs-cueilleurs du Caucase (figure F). Ensuite, de nouveaux mélanges génétiques entre la population Anatolienne et une population occidentale surviennent (Figure G). L’expansion Néolithique en Europe est ensuite la conséquence d'une migration importante de populations venues d'Anatolie (Figure H).