Jusque 4% de notre ADN provient de Néandertal

Une équipe internationale de généticiens et de paléontologues dirigée par le généticien suédois Svante Pääbo de l'Institut Max-Planck d'anthropologie évolutive de Leipzig (MPG) a annoncé au cours d'une conférence de presse avoir séquencé le génome de l'homme de Néandertal et mis en évidence qu'entre 1 et 4% de notre ADN est identique à celui de Néandertal !
Préparation et analyse des échantillons

Cette surprenante conclusion fait suite à la découverte d'os appartenant à 3 femmes de Néandertal vieilles d'environ 38000 ans dans la grotte de Vindija, en Croatie vers 1980.
En 2006, Svante Pääbo avait annoncé qu'il voulait reconstruire l'ADN de l'homme de Néandertal, ce qui donna naissance au "Neanderthal Genome Project".

Après avoir nettoyé les échantillons de toute contamination (pollution, ADN bactérien, moisissures, etc), les chercheurs ont récupéré quelque 500 mg d'os qui ont ensuite été séquencés grâce à une nouvelle machinerie, le "Séquenceur 454" de la firme Roche, un outil 100 fois plus rapide que les systèmes classiques afin d'en extraire la signature ADN.
Il faut savoir que le séquençage de l'ADN est un travail très complexe qui demande non seulement une installation très sophistiquée mais également un traitement chimique et informatique très lourds.

Sachant que l'ADN néandertalien contient plus de 3 milliards de bases mais qu'il était fragmenté en petits tronçons de 200 bases seulement, il a fallut créer de nouveaux algorithmes informatiques pour remettre les brins bout à bout. Le nouveau séquenceur a permis aux généticiens de déchiffer 400000 fragments d'ADN en parallèle et de reconstituer plus de 65% du génome de Néandertal.

Il y a du Néandertal en nous
Les premières analyses démontrent qu'il y eut un métissage entre l'homme de Néandertal et les premiers Homo sapiens.
En effet, l'ADN des Européens (Français), des Chinois, des Papous , des habitants d'Afrique de l'Ouest (Yoruba) et d'Afrique du Sud (San) est identique à 99.7% à celui de l'homme de Néandertal.
Mais sur les 5 ADN étudiés, celui des Africains ets légèrement plus éloigné des Néandertaliens que les autres. Autrement dit, les Européens, les Chinois et les Papous se sont génétiquement "rapprochés" des Néandertaliens après avoir quitté l'Afrique il y a environ 100000 ans.
Selon Svante Pääbo cette proximité génomique n'a qu'une seule explication : c'est la preuve qu'il y eut des croisements entre Néandertal et Homo sapiens.
Où vécurent ces Néandertaliens ? En 2009, des études de l'ADN mitochondrial conduites par Virginie Fabre et des chercheurs du Laboratoire d'Anthropologie du CNRS de l'Université de Marseille ont permis de confirmer l'existence d'au moins 3 sous-groupes de Néandertaliens et d'un possible 4eme en Asie. Ceux-ci sont distribués entre l'Europe occidentale, le bassin Méditerranéen et le Moyen-Orient.

Ce mélange se serait produit au Proche-Orient il y a 80000 à 60000 ans. On ignore actuellement en quelle proportion et à quelle fréquence les deux populations d'hominidés se sont mélangées.

Les contacts et le métissage entre les deux populations d'hominidés ont donc dû se produire hors d'Afrique, juste avant que les différentes populations se séparent et colonisent l'Europe et l'Asie.

Si on estime que de 1 à 4% de l'ADN des populations non-africaines actuelles provient des hommes de Néandertal, cela signifie que de 1 à 4% de notre génome est exactement identique à celui de Néandertal.

Le reste ? Les 96% restant forment les différences comme il en existe entre les membres d'une même famille possédant des gènes en commun. Ainsi, votre cousin partage environ 1/8e soit 12.5% de votre génome. Cela ne veut pas dire que 87.5% de vos gènes sont différents de celui de votre cousin. Tous les humains ont le même ADN à 0.1% près.
L'héritage de Néandertal

Actuellement on ignore quels sont ces 4% de gènes que nous a légué Néandertal. En fait, ces morceaux de gènes sont distribués au hasard sur l'ensemble de l'ADN.

Toutefois, la comparaison gène à gène a déjà permis d'obtenir certains résultats. 15 locus ou régions du génome humain comprennent entre 1 et 12 gènes "sélectionnés positivement", selon Svante Pääbo.

Ainsi, le gène THADA, impliqué dans le métabolisme des cellules aurait donné à l'homme moderne un supplément d'énergie. RUNX2 qui joue un rôle dans la formation et la suture des os aurait donné à l'homme moderne la forme de son crâne ou les dimensions du thorax.
D'un autre côté, nous savons que 0.3% seulement de notre ADN est unique à l'homme moderne et ne se retrouve pas chez Néandertal.

En étudiant ces gènes bien spécifiques à Homo sapiens sapiens Svante Pääbo et son équipe espèrent en apprendre un peu plus sur nous-mêmes.
Le concept d'espèce
Mais s'il y eut des croisements entre Néandertal et Homo sapiens, cela signifie que les deux soi-disant "espèces" étaient compatibles, viables et fécondes.

Si cette hybridation est fertile - nous sommes-là pour en témoigner - cela signifie donc que contrairement à ce qu'on pensait (notamment en étudiant uniquement l'ADN mitochondrial) les deux embranchements forment une seule et même espèce.
Nous savions déjà que les deux groupes d'hominidés avaient cohabités : Néandertal et Homo sapiens ont vécu 50000 ans côte-à-côte au Moyen-Orient et plus tard dans le sud de l'Europe. On a également retrouvé des outils et des objets trop semblables pour les attribuer à l'une ou l'autre population.
La conlusion est donc évidente : soit les deux populations se sont rencontrées soit il y eut convergence.
Pour appuyer la première hypothèse, rappelons qu'en 1998 un squelette d'enfant métissé fut découvert au Portugal (Lagar Velho); à la fois Néandertalien (par la robustesse de ses os et de ses mandibules) et Homo sapiens (par l'anatonomie de son crâne, de ses dents, radius et pubis), on ne peut pas le classer dans une espèce précise, à moins qu'il s'agisse d'un juvénile aux caractères encore mal définis.
Dans tous les cas, des croisements entre Néandertal et Homo sapiens ont donné une descendance fertile, des petits neandertalis sapiens il y a plus de 80000 ans, et en nombre suffisant pour laisser des traces dans notre génome.
Il faut donc revenir sur la définition d'espèce telle que Buffon la proposait au XVIIIe.s. : "une même espèce est celle qui, au moyen de la copulation, se perpétue et conserve la similitude de cette espèce".

Cette définition sous-entend que tout accouplement stérile interdit de classer les parents dans la même espèce (exemple du cheval et de l'ânesse dont le bardot est stérile). Inversement, que l'union de deux espèces ne peut pas engendrer de descendance fertile ni maintenir leur spécificité.

En effet, depuis le milieu des années 1990 les biologistes ont relevé de nombreuses exceptions qui viennent mettre en pièce le concept d'espèce.

L'exemple le plus simple d'espèce hybride donnant des populations fécondes est celui du loup et du coyote du nord des Etats-Unis qui donne naissance à des individus fertiles qui restent deux espèces bien distinctes.
S'il n'était pas évident au début du siècle dernier de classer les espèces successives à l'origine de l'homme moderne, aujourd'hui la frontière entre les espèces est encore plus difficile à définir.

Malgré les grandes avancées faites par les paléontologues, généticiens et biologistes, cette nouvelle découverte va forcer les scientifiques à revoir leur système de classification depuis le préhumain au faciès simiesque et écervelé jusqu'à l'homme moderne.

Si cette découverte risque de relancer le débat dans l'esprit de certains opposants à la théorie de l'Evolution, elle tombe à point nommer pour agrandir les membres de notre petite famille...

Pour plus d'information
Press release : "The Neandertal in us", Max Planck Society, 7 mai 2010 (PDF)

"A draft sequence and preliminary analysis of the Neandertal genome", Green, R.E. et al., Science, 7 mai 2010 (PDF).