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Le premier ADN antique d'Afrique de l'Ouest éclaire le passé humain profond
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Une équipe de chercheurs internationaux a creusé profondément pour trouver certains des plus anciens ADN africains enregistrés, dans une nouvelle étude publiée dans Nature
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Une équipe de chercheurs internationaux, dont un anthropologue de l'université de Saint Louis à Madrid, a creusé profondément pour trouver certains des plus anciens ADN africains enregistrés, dans une nouvelle étude publiée dans Nature.
L'Afrique est la patrie de notre espèce et abrite une plus grande diversité génétique humaine que toute autre partie de la planète. L'étude de l'ADN ancien provenant de sites archéologiques africains peut apporter un éclairage important sur les origines profondes de l'humanité. L'équipe de recherche a séquencé l'ADN de quatre enfants enterrés il y a 8 000 et 3 000 ans à Shum Laka au Cameroun, un site fouillé par une équipe belge et camerounaise il y a 30 ans.
Les résultats, "Ancient West African foragers in the context of African population history", publiés le 22 janvier dans Nature, représentent le premier ADN ancien d'Afrique occidentale ou centrale, et certains des plus anciens ADN récupérés dans un contexte tropical africain. Ils permettent de mieux comprendre les relations ancestrales profondes entre les premiers Homo sapiens en Afrique subsaharienne.
Cette étude est le fruit d'une collaboration entre généticiens, archéologues, anthropologues biologiques et conservateurs de musées basés en Amérique du Nord (notamment la Harvard Medical School et l'Université de Montréal) ; en Europe (Musée royal des sciences naturelles de Belgique, Musée royal de l'Afrique centrale, Université Libre de Bruxelles et campus de Madrid de l'Université Saint Louis) ; au Cameroun (Université de Yaoundé, Université de Buea) ; et en Chine (Université Duke Kunshan).
Un site archéologique unique et exceptionnellement préservé
Shum Laka est un abri sous roche situé dans la région des "Grassfields" au Cameroun, un endroit longtemps considéré par les linguistes comme le berceau probable des langues bantoues, un groupe de langues très répandu et diversifié, parlé par plus d'un tiers des Africains aujourd'hui.
"Les linguistes, les archéologues et les généticiens étudient l'origine et la diffusion des langues bantoues depuis des décennies, et la région des Grassfields est la clé de cette question", a déclaré Mary Prendergast, PhD, professeur d'anthropologie et titulaire de la chaire de sciences humaines au campus de l'université Saint Louis à Madrid, et co-auteur de l'étude. "Le consensus est que le groupe linguistique bantou est originaire du centre-ouest de l'Afrique, avant de se répandre dans la moitié sud du continent après environ 4 000 ans"
On pense que cette expansion est la raison pour laquelle la plupart des personnes originaires d'Afrique centrale, orientale et australe sont génétiquement proches les unes des autres et des Africains de l'Ouest.
"Shum Laka est un point de référence pour comprendre l'histoire profonde de l'Afrique centrale occidentale", a déclaré Isabelle Ribot, PhD, une anthropologue de l'Université de Montréal qui a fouillé et étudié les sépultures, et qui est l'un des principaux auteurs de l'étude.
Une équipe de chercheurs internationaux, dont un anthropologue de l'université de Saint Louis à Madrid, a creusé profondément pour trouver certains des plus anciens ADN africains enregistrés, dans une nouvelle étude publiée dans Nature.
L'Afrique est la patrie de notre espèce et abrite une plus grande diversité génétique humaine que toute autre partie de la planète. L'étude de l'ADN ancien provenant de sites archéologiques africains peut apporter un éclairage important sur les origines profondes de l'humanité. L'équipe de recherche a séquencé l'ADN de quatre enfants enterrés il y a 8 000 et 3 000 ans à Shum Laka au Cameroun, un site fouillé par une équipe belge et camerounaise il y a 30 ans.
Les résultats, "Ancient West African foragers in the context of African population history", publiés le 22 janvier dans Nature, représentent le premier ADN ancien d'Afrique occidentale ou centrale, et certains des plus anciens ADN récupérés dans un contexte tropical africain. Ils permettent de mieux comprendre les relations ancestrales profondes entre les premiers Homo sapiens en Afrique subsaharienne.
Cette étude est le fruit d'une collaboration entre généticiens, archéologues, anthropologues biologiques et conservateurs de musées basés en Amérique du Nord (notamment la Harvard Medical School et l'Université de Montréal) ; en Europe (Musée royal des sciences naturelles de Belgique, Musée royal de l'Afrique centrale, Université Libre de Bruxelles et campus de Madrid de l'Université Saint Louis) ; au Cameroun (Université de Yaoundé, Université de Buea) ; et en Chine (Université Duke Kunshan).
Un site archéologique unique et exceptionnellement préservé
Shum Laka est un abri sous roche situé dans la région des "Grassfields" au Cameroun, un endroit longtemps considéré par les linguistes comme le berceau probable des langues bantoues, un groupe de langues très répandu et diversifié, parlé par plus d'un tiers des Africains aujourd'hui.
"Les linguistes, les archéologues et les généticiens étudient l'origine et la diffusion des langues bantoues depuis des décennies, et la région des Grassfields est la clé de cette question", a déclaré Mary Prendergast, PhD, professeur d'anthropologie et titulaire de la chaire de sciences humaines au campus de l'université Saint Louis à Madrid, et co-auteur de l'étude. "Le consensus est que le groupe linguistique bantou est originaire du centre-ouest de l'Afrique, avant de se répandre dans la moitié sud du continent après environ 4 000 ans"
On pense que cette expansion est la raison pour laquelle la plupart des personnes originaires d'Afrique centrale, orientale et australe sont génétiquement proches les unes des autres et des Africains de l'Ouest.
"Shum Laka est un point de référence pour comprendre l'histoire profonde de l'Afrique centrale occidentale", a déclaré Isabelle Ribot, PhD, une anthropologue de l'Université de Montréal qui a fouillé et étudié les sépultures, et qui est l'un des principaux auteurs de l'étude.
L'abri sous roche de Shum Laka a été fouillé dans les années 1980 et 1990 par des archéologues de Belgique et du Cameroun. Il possède un impressionnant dossier archéologique bien daté, avec des dates au radiocarbone couvrant les 30 000 dernières années. Les outils en pierre, les restes de plantes et d'animaux, et éventuellement la poterie indiquent collectivement une chasse et une cueillette à long terme dans les forêts et une éventuelle transition vers l'exploitation intensive des fruits des arbres.
Shum Laka est emblématique de l'"âge de la pierre à la métallurgie", une période critique de l'histoire de l'Afrique centrale occidentale qui a finalement donné naissance à la métallurgie et à l'agriculture de l'âge du fer. À cette époque, le site a servi à plusieurs reprises de lieu de sépulture pour des familles, avec 18 individus (principalement des enfants) enterrés en deux grandes phases, il y a environ 8 000 et 3 000 ans.
"De telles sépultures sont uniques pour l'Afrique de l'Ouest et du Centre car les squelettes humains sont extrêmement rares ici avant l'âge du fer", a déclaré M. Ribot. "Les environnements tropicaux et les sols acides ne sont pas favorables à la préservation des os, c'est pourquoi les résultats de notre étude sont vraiment remarquables"
Des scientifiques de la Harvard Medical School ont prélevé des os pétreux (oreille interne) sur six individus enterrés à Shum Laka. Quatre de ces échantillons ont produit de l'ADN ancien, et ont été directement datés au laboratoire de radiocarbone de l'Université d'État de Pennsylvanie. La préservation moléculaire était impressionnante étant donné les conditions d'inhumation, et a permis l'analyse de l'ADN ancien du génome entier.
Une population de chasseurs-cueilleurs nouvellement documentée
Étonnamment, l'ADN ancien séquencé des quatre enfants - un couple enterré il y a 8 000 ans, l'autre il y a 3 000 ans - révèle une ascendance très différente de celle de la plupart des locuteurs bantous d'aujourd'hui. Ils sont plutôt plus proches des chasseurs-cueilleurs d'Afrique centrale.
"Ce résultat suggère que les locuteurs bantous vivant aujourd'hui au Cameroun et dans toute l'Afrique ne descendent pas de la population à laquelle appartenaient les enfants de Shum Laka", a déclaré Mark Lipson, PhD de la Harvard Medical School, auteur principal de l'étude. "Cela souligne l'ancienne diversité génétique de cette région et indique une population jusqu'alors inconnue qui n'a apporté que de faibles proportions d'ADN aux groupes africains actuels."
L'expansion de l'agriculture et de l'élevage en Afrique - comme dans d'autres régions du monde - s'est accompagnée de nombreux mouvements de population.
"Si l'on remonte 5 000 ans en arrière, pratiquement tous les habitants du sud du Sahara étaient des chasseurs-cueilleurs ", a déclaré M. Prendergast. "Mais regardez une carte de l'Afrique montrant les groupes de fouisseurs aujourd'hui, et vous verrez qu'ils sont très peu nombreux."
Cette étude contribue à un corpus croissant de recherches anciennes sur l'ADN qui démontre une diversité génétique et une structure de population anciennes qui ont depuis été effacées par les changements démographiques qui ont accompagné l'expansion de la production alimentaire.
Une lignée paternelle rare aux racines profondes
Un des individus échantillonnés - un adolescent de sexe masculin - était porteur d'un haplogroupe rare du chromosome Y (A00) que l'on ne trouve presque nulle part ailleurs qu'à l'ouest du Cameroun aujourd'hui. A00 est mieux documenté parmi les groupes ethniques Mbo et Bangwa vivant non loin de Shum Laka, et c'est la première fois qu'il a été vu dans l'ADN ancien. A00 est un haplogroupe profondément divergent, s'étant séparé de toutes les autres lignées humaines connues il y a environ 300 000 à 200 000 ans. Cela montre que cette plus ancienne lignée connue de mâles humains modernes est présente en Afrique centrale occidentale depuis plus de 8 000 ans, et peut-être même depuis beaucoup plus longtemps.
Un nouvel éclairage sur les origines humaines
Bien que les résultats ne concernent pas directement les origines de la langue bantoue, ils apportent un éclairage nouveau sur les multiples phases de l'histoire profonde de l'Homo sapiens. Les chercheurs ont examiné l'ADN des enfants Shum Laka ainsi que l'ADN publié d'anciens chasseurs-cueilleurs d'Afrique orientale et australe, ainsi que l'ADN de nombreux groupes africains actuels. En combinant ces ensembles de données, ils pourraient construire un modèle de lignées divergentes au cours du passé humain.
"Notre analyse indique l'existence d'au moins quatre grandes lignées humaines profondes qui ont contribué à la vie des gens aujourd'hui, et qui ont divergé les unes des autres entre environ 250 000 et 200 000 ans", a déclaré David Reich, PhD, de la Harvard Medical School, auteur principal de l'étude.
Ces lignées sont ancestrales pour les chasseurs-cueilleurs actuels d'Afrique centrale, les chasseurs-cueilleurs d'Afrique australe et tous les autres humains modernes, une quatrième lignée étant une "population fantôme" inconnue jusqu'alors qui a apporté une petite quantité d'ancêtres aux Africains de l'Ouest et de l'Est.
Ce quadruple rayonnement - y compris la position d'un "fantôme" profondément divisé de la lignée humaine moderne - n'avait jamais été identifié auparavant à partir de l'ADN", a déclaré M. Reich.
Les modèles précédents concernant les origines humaines suggéraient que les chasseurs-cueilleurs actuels d'Afrique australe, qui se sont séparés des autres populations il y a environ 250 000 à 200 000 ans, représentent la plus profonde branche connue de la variation humaine moderne. Toutefois, selon M. Lipson, "la nouvelle analyse suggère que la lignée contribuant aux chasseurs-cueilleurs d'Afrique centrale est également ancienne et diverge des autres populations africaines à peu près à la même époque"
Cette découverte vient s'ajouter à un consensus croissant parmi les archéologues et les généticiens selon lequel les origines humaines en Afrique pourraient avoir impliqué des populations profondément divergentes et géographiquement séparées.
L'analyse a également révélé un autre ensemble de quatre lignées humaines se ramifiant entre 80 000 et 60 000 ans, y compris les lignées contribuant le plus à l'ascendance des Africains de l'Est et de l'Ouest d'aujourd'hui et de tous les non-Africains.
En considérant ce nouveau modèle de relations entre les populations humaines, les auteurs ont pu montrer qu'environ un tiers de l'ascendance des enfants Shum Laka provenait d'une lignée étroitement liée aux chasseurs-cueilleurs d'Afrique centrale, et environ deux tiers de leur ascendance provenait d'une lignée distinctive éloignée d'une majorité d'Africains de l'Ouest actuels.
"Ces résultats soulignent à quel point le paysage humain en Afrique il y a quelques milliers d'années seulement était profondément différent de ce qu'il est aujourd'hui, et mettent en évidence le pouvoir de l'ADN ancien de lever le voile sur le passé humain qui a été jeté par les récents mouvements de population", a déclaré M. Reich.
Collaboration internationale
L'équipe de recherche internationale prévoit de retourner à Shum Laka cette année, en partie pour aider à communiquer les résultats aux communautés universitaires et plus larges du Cameroun. "Les collaborations interdisciplinaires comme celle-ci sont une partie essentielle de la recherche sur l'ADN ancien", déclare Reich.
Principales pistes à suivre
L'étude examine l'ADN de quatre personnes enterrées dans l'abri sous roche de Shum Laka au Cameroun, il y a environ 8 000 ans et 3 000 ans, lors du passage de l'âge de la pierre à l'âge du fer. Cette étude fait état des premiers ADN anciens récupérés en Afrique de l'Ouest ou centrale, et comprend certains des plus anciens ADN récupérés dans les tropiques africains.
Cette partie de l'Afrique centrale occidentale - la région des "Grassfields" au Cameroun - a été identifiée comme le berceau probable des langues bantoues, le groupe de langues le plus répandu et le plus diversifié en Afrique aujourd'hui. Depuis des décennies, linguistes, archéologues et généticiens ont étudié l'origine des langues bantoues et leur diffusion.
Aucun des individus de l'échantillon de Shum Laka n'est étroitement lié à la plupart des locuteurs bantous actuels. Ils faisaient plutôt partie d'une population distincte qui a vécu dans la région pendant au moins cinq millénaires, et qui a ensuite été presque entièrement remplacée par des populations très différentes dont les descendants constituent la plupart des personnes vivant aujourd'hui au Cameroun.
Les Shum Laka sont issus pour environ deux tiers d'une lignée inconnue jusqu'alors, très éloignée des Africains de l'Ouest actuels, et pour environ un tiers d'une lignée liée aux chasseurs-cueilleurs d'Afrique centrale actuels. Cette découverte révèle une diversité génétique jusqu'alors inconnue avant l'expansion de la production alimentaire.
L'analyse des données ADN anciennes du génome entier de ces individus a permis de comprendre les relations entre plusieurs lignées humaines africaines aux ramifications précoces. Les résultats suggèrent que les lignées menant aux chasseurs-cueilleurs actuels d'Afrique centrale, aux chasseurs-cueilleurs d'Afrique australe et à tous les autres humains modernes ont divergé en étroite succession il y a environ 250 000 à 200 000 ans.
Une autre série de divergences génétiques a été identifiée, datant d'il y a environ 80 000 à 60 000 ans, y compris la lignée menant à tous les non-Africains d'aujourd'hui.
Ces découvertes renforcent les arguments récemment avancés par les archéologues et les généticiens selon lesquels les origines humaines en Afrique pourraient avoir impliqué des populations profondément divergentes et géographiquement séparées.