Où est né l’homme moderne?

Une réponse moléculaire à la question de nos origines.

Marianne Simon – travail réalisé dans le cadre des PPE 2007-2008

ENS Cachan Département BGB

La grande famille des Homininés

Arbre phylogénétique montrant l’arborescence

Reconstitution du squelette de Lucy d’après les fossiles découverts en Ethiopie

Grande diversité au sein de la lignée humaine

Évolution buissonnante

Difficile de savoir qui est un ancêtre et qui est une cousin Cf. Lucy (3,2Ma)

L’Homme de Néanderthal, ancêtre ou cousin?

Appartenance à la lignée humaine:

-Volume crânien de 1600 cm3

-Traces d’une culture (sépulture, signes gravés…)

-Soins aux personnes blessées

-Indices de l’existence d’un langage articulé

Occupation du territoire:

-Europe, Moyen-Orient

-De -300 000 à -28 000 ans avant nos jours

-Cohabitation avec l’homme moderne pendant les 14 000 dernières années

L’homme de Néanderthal appartient-il à nos ancêtre?

Les éternelles questions: Qui suis-je? D’où viens-je?

Lignée humaine buissonnante: de qui descendons nous? De qui sommes nous « cousins »?

C’est-à-dire de quelle population ancestrale sommes nous issus?Où l’homme moderne est il apparu?

Qui est ce « nous » ?

Nous = Homme moderne, individu du genre Homo défini par un « package » de caractéristiques à la fois morphologiques et comportementales

Nous = Homo sapiens, espèce particulière

Les deux théories proposées dans les années 80:

Out of Africa Multirégionalisme

Néanderthal

- 1,7Ma

L’ADN, un témoin des liens de parentés

Ressemblances au sein d’une famille: transmission de parent en enfant d’une information guidant la formation de caractères visibles ou non.

Information inscrite dans les molécules d’ADN.

L’ADN dans la cellule animale

Spermatozoïde

Ovule

Mode de transmission de

l’information génétique

L’ADN, un outil pour étudier les liens de parentés

Structure de l’ADN

C T A G C T T

G A T C G A A

L’inscription des informations dans l’ADN

C T A

G A T

G C T

C G A C T A

G A T

Evolution de l’information génétique

Techniques d’étude de l’ADN:

Prélèvement dans des cellules multiplication du nombre de molécules séquençage d’une portion déterminée de l’ADN comparaison des différentes séquences obtenues

Principe de l’étude des liens de parenté par l’ADN:

Les individus portant les molécules les plus proches l’une de l’autre partagent le lien de parenté le plus étroit.

1987-1991: étude à grande échelle de l’ADN mitochondrial porté par des individus du monde entier

Etude de la séquence de molécules d’ADNmt de 147 puis 189 personnes, des 5 continents, par une méthode indirecte puis par une méthode directe.

Détermination des « liens de parenté » entre les différentes séquences et construction d’un arbre.

Estimation de l’âge du plus récent ancêtre commun, grâce au pourcentage de modification de la séquence depuis cet ancêtre.

Arbre reliant les différents types d’ADNmt étudiés (1987).

Cann, Templeton, Wilson, Nature (1987)

Vigilant, Stoneking, Harpending, Hawkes, Wilson, Science (1991)

Quelques précisions sur Eve, plus récente ancêtre commune à tous les hommes par lignée maternelle

La plus récente ancêtre commune à tous les hommes, par lignée maternelle.

La seule femme de sa génération.

Notre « mère universelle »: bien d’autres ancêtres nous ont légué une information génétique.

♂ ♂ ♂ ♂ ♂ ♂ ♂♂

♂ ♂

♂

♂ ♂♂

♀♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀

♀♀ ♀ ♀ ♀ ♀

♀

♀ ♀♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀

♀ ♀ ♀♀♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀

♀ ♀ ♀

♀

♂ ♂ ♂ ♂

♂ ♂

♂ ♂ ♂ ♂

♂

♂ ♂♂

♀♀ ♀♀ ♀

♀ ♀

♀♀ ♀♀♀

♀L’Eve mitochondriale

Fin d’une lignée d’ADNmt

C’est:

Ce n’est pas:

Généalogie d’un individu λReprésentation schématique du devenir des

ADNmt portés par Eve et ses contemporaines

Décryptage des résultats: que sait on d’Eve?

Eve a dû vivre en Afrique:

Arbre très simplifié présentant les premières branches de l’arbre de 1991

- Les arbres sont en faveur d’une origine africaine.

- On rencontre une plus grande diversité de séquences parmi les africains.

L’Homme est d’origine africaine.

Eve a dû vivre il y a environ 200 000ans:

Les calculs réalisés à partir du degré de divergence entre les différentes séquences estiment l’âge de cette ancêtre commune à environ 200 000 ans.

Tous les hommes ont un ancêtre commun récent, ayant vécu en Afrique.

Une partie de ses descendants a migré sur les autres continents pour donner les différentes populations connues actuellement.

Conclusion: ce que L’ADN nous a appris de nos origines

Nous descendons donc d’une population ayant vécu il y a relativement peu de temps en Afrique.

Certains descendants de cette population a ensuite migré dans les différentes régions du globe pour donner naissance aux populations actuelles.

Concernant nos liens de parenté avec l’homme de Néanderthal….

Les premières traces d’occupation de l’Europe par Néanderthal sont datées d’il y a 300 000 ans, or nos ancêtres étaient en Afrique il y a 200 000 ans…

Les deux théories proposées dans les années 80:

Multirégionalisme Out of Africa

Néanderthal

- 1,7Ma

Eve

Eve