Cet entretien a été initialement publié dans le n° 13 de la revue Carnets de science(link is external)
https://lejournal.cnrs.fr/articles/genes-culture-et-evolution-nouvel-eclairage-sur-laventure-humaine
Il y a différentes approches pour retracer l’aventure
humaine. Votre équipe d’anthropologie génétique étudie l’histoire de
cette évolution de manière autant biologique que culturelle…
Évelyne Heyer1. Oui, nous partons de l’idée que l’humain transmet non seulement ses gènes, mais aussi sa culture, et que cela va jouer dans son évolution. L’unité de recherche Éco-anthropologie2 que
je dirige mêle donc sciences de la vie et sciences humaines et
sociales, en incluant de la génétique des populations, de l’ethnologie,
de l’anthropologie, de la linguistique, de la primatologie ou encore de
la démographie historique. En somme, l’éco-anthropologie propose une
lecture originale en étudiant comment les humains façonnent des cultures
et des environnements, et comment, « en retour », ceux-ci façonnent
également la biologie de nos organismes au travers de l’évolution.
Y a-t-il eu un déclic, une énigme sans réponse, qui vous a poussée vers cette approche ?
É. H. C’est à peu près ça. Pour ma thèse sur les
populations humaines, j’essayais de comprendre pourquoi il existait une
forte prévalence d’une maladie génétique rare dans une population
humaine donnée. J’ai vite remarqué que les concepts appris en génétique
des populations et en théorie de l’évolution ne suffisaient pas à
expliquer cette prévalence. Il fallait ajouter une composante
culturelle. Je me suis donc ensuite décidée à explorer cette dimension
dans l’évolution biologique des populations.
En quoi les récentes découvertes en génétique révolutionnent-elles ce que l’on sait de l’histoire de l’évolution humaine ?
É. H. Le grand progrès de ces vingt dernières années
est l’accès facilité aux données génétiques au niveau des individus
grâce aux méthodes de séquençage haut débit. Par exemple, on peut
aujourd’hui séquencer tout le génome d’un individu en moins d’une
journée.
Notre ADN est en quelque sorte une mosaïque de différents fragments transmis par nos ancêtres. En comparant ces fragments au sein d’individus de différentes zones géographiques, on peut retracer s’ils avaient des ancêtres communs et, donc, retracer des migrations. Cela permet aussi de comprendre de manière plus fine comment les structures de parenté jouent sur la diversité génétique : elles peuvent favoriser davantage les migrations des femmes que celles des hommes et elles favorisent ou limitent les mariages entre apparentés.
L’ADN nous permet aussi d’accéder à de nouvelles informations du point de vue culturel, de révéler des manières d’être au monde auxquelles on n’aurait pas accès autrement. En travaillant sur des gènes impliqués dans l’adaptation à l’alimentation, ceux qui permettent la digestion de tel ou tel aliment par exemple, on peut ainsi étudier le degré d’adaptation des humains à leur environnement.
Les différences entre êtres humains et grands singes ont
donné lieu à de longs débats. Qu’apporte la génétique sur cette question
épineuse ?
É. H. Elle a permis de donner une estimation de la date
de séparation entre deux lignages : celui qui va vers les chimpanzés et
bonobos et celui qui va vers les humains. Elle remonterait ainsi à il y
a 7 millions d’années. Du point de vue de la génétique, on sait aussi
qu’il n’y a que 1,2 % de différence entre un humain et un chimpanzé. En
d’autres termes, seul 1,2 % de l’ADN est différent entre nos deux
espèces. Pour le moment, on ne remarque pas de gène à effet majeur qui
expliquerait qu’on soit un humain ou un chimpanzé. Ce serait donc plus
complexe que cela, la différence se situerait plutôt au niveau de
disparités dans l’expression des gènes qui fonctionnent en réseaux.
Les grands singes ont-ils aussi une culture ?
É. H. Oui, cela a été démontré. Dans notre unité de
recherche, ma collègue primatologue Shelly Massi a montré que le fait
d’utiliser deux mains pour casser des pierres n’est pas spécifiquement
humain et qu’on trouve aussi ce geste chez les gorilles : il appartient à
la culture de ces singes. Sabrina Krief, de la même unité, a quant à
elle montré que les chimpanzés pratiquaient l’automédication en
utilisant certaines plantes, dans la mesure où elle y a effectivement
trouvé des substances actives efficaces. Des groupes de chimpanzés ont
également des comportements distincts pour l’épouillage, la manière
d’aller chercher la nourriture ou de la préparer. Ces comportements
culturels spécifiques, qui ne se retrouvent pas d’un groupe à l’autre et
ne s’expliquent pas par des différences environnementales, sont
fascinants.
Les innovations culturelles se sont également révélées déterminantes
dans l’évolution des premiers hominidés. Des préhistoriens, dont
Sandrine Prat3, ont ainsi montré que les premiers outils trouvés dans la lignée humaine, au sens large, existaient bien avant la lignée Homo et étaient contemporains des australopithèques.
La manière de se déplacer des hominidés, ou plutôt la façon dont
elle a évolué, se révèle bien plus complexe qu’on ne le pensait il y a
quelques décennies. Pourquoi ?
É. H. On sait désormais que la locomotion des
chimpanzés sur deux pattes ou quatre pattes en marchant sur leurs
articulations n’est qu’une spécialisation. Quand on remonte à l’ancêtre
commun, on trouve en effet quelque chose d’intermédiaire entre bipède et
non bipède. Il s’agit en fait d’un critère quantitatif et non
qualitatif : c’est la quantité de temps passé sur deux pattes qui varie
d’une lignée à l’autre. Ainsi le « fémur de Toumaï », trouvé au Tchad en 2001, montre qu’il était bipède habituel, mais pas uniquement, il était aussi arboricole et quadrupède.
Un moment déterminant dans l’évolution humaine a eu lieu il y a environ 2 millions d’années, quand le premier hominidé (Homo erectus ou Homo habilis, on l’ignore) est sorti d’Afrique. On le sait grâce à la découverte de la mandibule de Dmanissi en 1991, dans l’actuelle Géorgie, site majeur sur lequel a beaucoup travaillé Dominique Grimaud-Hervé, paléo-anthropologue au laboratoire Histoire naturelle de l’Homme préhistorique4.
À cette époque, la lignée Homo est devenue essentiellement bipède. La forme du bassin a changé, le canal pelvien (par où passe le bébé à la naissance) s’est resserré, tandis que la taille du cerveau et donc du crâne augmentent… C’est le fameux paradoxe obstétrical qui rend les accouchements complexes. Par sélection naturelle, une naissance plus immature est alors davantage favorisée dans notre espèce que chez les autres. Si bien que le petit humain, à la naissance, ne possède que 25 % de la taille finale de son cerveau, contre 40 % chez le chimpanzé ! Notre cerveau continue de se développer après la naissance pendant une période beaucoup plus longue que les autres espèces, lors d’un indispensable apprentissage par interactions sociales, fondamental dans la construction de l’individu.
On a souvent dit que le langage articulé était le propre de Sapiens. Est-ce vraiment le cas ou l’homme de Néandertal en était aussi pourvu ?
É. H. Notre espèce a une faculté de langage
exceptionnelle qu’on ne retrouve chez aucune autre. Selon moi, ça fait
partie des traits importants qui expliquent le succès évolutif de Sapiens.
Mais la capacité de langage ne se réduit pas à des capacités
anatomiques. Dès qu’on observe une capacité à concevoir des symboles,
représenter des concepts – ce qui était le cas chez Néandertal mais
aussi chez Erectus –, il est vraisemblable d’imaginer que les individus avaient un langage.
Les branches de Sapiens et de Néandertal ont divergé il y a 600 000 ans. Quelles sont leurs différences génétiques ?
É. H. De manière surprenante, la recherche a montré
qu’il n’y a pas tant de gènes fortement différents entre les deux
espèces : seuls une soixantaine d’entre eux varient systématiquement,
c’est-à-dire que tous les Néandertal portent des mutations identiques que l’on ne retrouve pas chez les Sapiens. À présent, les chercheurs essayent de comprendre les effets de ces différences, même si chez Sapiens,
on a toujours du mal à comprendre à quoi servent certains gènes… Sans
compter qu’on sait maintenant que tous les gènes s’expriment en réseaux
et interagissent les uns avec les autres. Il reste beaucoup à découvrir à
ce sujet…
Pourquoi parle-t-on aujourd’hui d’un « buissonnement » de l’évolution ?
É. H. Parce que les avancées génétiques ont notamment montré qu’il y a eu des croisements entre Sapiens et Néandertal, Sapiens
et Denisova, et aussi entre Néandertal et Denisova. C’est un
buissonnement avec de nombreuses branches qui se croisent. Les analyses
des chercheurs de l’Institut Max Planck sur une phalange découverte en
2008 dans la grotte de Denisova, en Sibérie, ont été déterminantes en la
matière : elles ont permis de découvrir une nouvelle lignée humaine,
celle de Denisova. En analysant l’ADN dans les terres de la grotte, ils
ont aussi pu proposer un scénario de 100 000 ans d’histoire
du peuplement de cette grotte. Au début y vivaient des Néandertaliens,
puis des Néandertaliens et des Dénisoviens. Le climat se réchauffe
ensuite et, sans qu’on sache pourquoi, il ne reste plus que Néandertal.
Denisova revient, puis Néandertal n’est plus là et, à la fin, cohabitent
Néandertaliens, Denisoviens et Sapiens. Les recherches sur ce
site archéologique majeur ont été possibles grâce à des développements
technologiques extraordinaires et aux millions d’euros investis.
L’émergence puis l’évolution de notre espèce, suivies de son expansion hors d’Afrique, sont-elles une suite d’adaptations ?
É. H. Les recherches montrent bien que les lignées Homo
ont établi des réseaux de populations qui ont chacune réalisé des
petites innovations et des échanges génétiques et culturels permettant,
in fine, l’émergence d’une nouvelle espèce. Mais à l’heure actuelle,
l’histoire que l’on peut reconstituer est fragmentaire car, en Afrique,
on ne trouve des restes humains que là où leur conservation est
possible, à savoir sous un climat sec. Cela nous limite à la vallée du
Rift, au Tchad, à l’Afrique du Sud et au Maroc.
La migration est-elle constitutive de notre espèce ?
É. H. Oui, mais ça ne veut pas dire que tout le monde
migre. Notre génome révèle à la fois ces histoires de migration mais
aussi des adaptations locales, avec des populations stabilisées sur
plusieurs milliers d’années. Pourquoi Sapiens a-t-il autant
bougé ? Je ne vois pas de raison climatique, ni écologique car nous
étions alors très peu nombreux et il n’y avait pas de pénurie de
nourriture qui aurait justifié notre sortie d’Afrique. Je crois que ce
n’était tout simplement pas volontaire et que notre espèce a migré sans
s’en rendre compte, faisant quelques kilomètres par génération, et
finissant par coloniser l’ensemble de la planète, en allant voir
« de l’autre côté de la colline », par curiosité. Seuls certains lieux
ont nécessité une réelle adaptation des points de vue technologique et
biologique, car l’être humain a la faculté d’être étonnamment
généraliste.
Ces voyages ont-ils eu des répercussions dans notre diversité génétique ?
É. H. Oui, car cela a limité les différences entre les
populations. Songez que deux humains pris au hasard sur la planète sont
génétiquement identiques à 99,9 % ! De petites différences peuvent tenir
à des adaptations locales : par exemple, les habitants du plateau
tibétain ont une adaptation génétique à l’altitude, notamment grâce à
des gènes hérités de l’homme de Denisova. Mais depuis notre sortie
d’Afrique, la seule différence génétique qui se traduit par une
importante différence phénotypique (c’est-à-dire un trait observable),
c’est la couleur de peau. Celle-ci correspond à une adaptation à
l’ensoleillement. Dans les zones où il est fort, il vaut mieux avoir une
peau foncée qui protège des désagréments apportés par certains
rayons UV.
Une fois hors d’Afrique, pensait-on, Sapiens aurait rencontré des environnements avec des ensoleillements moins forts, en Europe ou en Chine continentale par exemple, entraînant une sélection des couleurs de peau plus claires qui permettent de mieux assimiler la vitamine D grâce aux UV-B5. Mais certaines études d’ADN ancien montrent que ce ne serait pas aussi simple. On retrouve en effet les différentes mutations génétiques qui codent pour une couleur de peau foncée jusqu’à une période étonnamment récente en Europe. C’est par exemple le cas dans le génome d’une jeune femme morte il y a 6 000 ans et retrouvée au Danemark. Il s’avère en fait que l’adaptation à un ensoleillement plus faible par une couleur de peau plus claire est d’autant plus importante que l’alimentation est pauvre en vitamine D.
La sélection d’une couleur de peau plus claire en Europe s’est donc certainement produite lors du passage à une alimentation moins riche en vitamine D, au Néolithique, que les préhistoriens situent entre - 6 000 et - 3 000 en Europe. Ce qui signifie que, en l’état actuel des connaissances, l’Européen typique d’avant le Néolithique, il y a entre 40 000 et 5 000 ans, était plutôt de peau foncée, voire noir. Avec des yeux bleus, car une autre mutation nous indique qu’en Europe du Nord et de l’Ouest, c’était très fréquent.
Comment travaillez-vous sur le terrain ?
É. H. En Afrique centrale, je m’appuie sur les
ethnologues de mon unité qui travaillent dans la région depuis plus de
vingt ans. Ces personnes ont une connaissance des populations, ont accès
aux autorités et elles connaissent des homologues sur place. Cela
permet de mener des enquêtes interdisciplinaires bien préparées. En
Ouzbékistan, je travaille dans les villages avec des chercheurs de
l’Académie des sciences. En Sibérie, je me suis aussi appuyée sur un
ethnologue de mon unité, Boris Chiclo, parti en amont pour trouver des
interlocuteurs locaux. Nous formons toujours des équipes mêlant des
chercheurs en sciences humaines et en biologie.
Certaines populations se sont très peu déplacées sur de longues
périodes. Quels exemples a-t-on de leur « rencontre » avec d’autres
peuples arrivant dans leur région ?
É. H. En Asie centrale, les Yaghnob, derniers locuteurs
de l’indo-iranien de l’est, langue des marchands le long de la route de
la soie, sont restés relativement stables depuis plus de 3 000 ans.
Mais il y a aussi eu beaucoup de migrations dans cette zone du globe,
notamment avec l’arrivée des peuples dits « turcs » il y a 2 000 ans.
D’autres populations, qui étaient là auparavant, se sont mélangées plus
ou moins fortement avec des populations du plateau iranien. Tandis qu’en
Amérique du Sud, les populations de la Terre de Feu ont un phénotype
très différent des autres populations du continent. Elles sont issues de
la grande arrivée des Sapiens en Amérique, autour de
15 000 ans, par le détroit de Béring. D’ailleurs, on sait maintenant
qu’il y a eu une phase assez longue, de plusieurs millénaires, de
stabilité du peuplement dans le détroit, qui était devenu une zone de
refuge au moment de la grande glaciation.
Quels résultats permettent de démontrer qu’il y a eu de nombreux mélanges en Europe ?
É. H. En 2015, un article majeur6 montrait
que la population d’Europe était issue d’un mélange de plusieurs
grandes vagues de peuplement. D’abord les premiers chasseurs-cueilleurs,
arrivés il y a 40 000 ans, puis les populations néolithiques qui ont
amené l’agriculture depuis l’Anatolie il y a 8 000 ans et, enfin, une
troisième vague, à l’âge du bronze, dite des « Yamnayas », venue de la
steppe autour de la mer Caspienne il y a 5 000 ans. Cette vague-ci de
migration s’avère aussi importante dans notre génome que les
précédentes, mais elle n’avait pas touché certaines populations,
notamment les populations de Sardaigne. Or en 1991, on avait retrouvé
une momie du Néolithique dans les Alpes : Ötzi. En comparant son ADN
avec celui des populations modernes européennes, on a remarqué que cet
homme ressemblait aux populations sardes. La proximité d’Ötzi avec ces
peuples s’expliquait donc principalement par le fait qu’il ait vécu
avant les migrations des Yamnayas.
À quoi sert-il de comprendre les interactions entre évolution biologique et culture ?
É. H. Tout groupe humain a envie de se différencier de
son voisin, de là naissent des différences culturelles. Et on peut par
exemple comprendre les facteurs culturels qui ont entraîné des
différences génétiques entre groupes humains. Prenons l’Asie centrale,
la langue y a un effet majeur : on préfère se marier avec quelqu’un qui
vit à 2 000 kilomètres mais parle la même langue, plutôt qu’une personne
du village d’à côté qui parle un idiome différent. La manière de se
marier et les normes sociales, telles que le nombre d’enfants par
famille, favorisent aussi des différences. D’autres variations tiennent à
des choix culturels liés à l’alimentation. Par exemple, les Inuits, qui
ont une alimentation riche en oméga 3, ont sélectionné au fil des
générations une mutation qui leur permet de mieux digérer ce type de
lipides.
Les recherches du paléo-anthropologue Yves Coppens, décédé le
22 juin dernier, vous ont-elles inspirée au long de votre parcours ?
É. H. Il étudiait des périodes plus anciennes et des
objets différents, mais j’admirais sa capacité à intégrer les nouveaux
résultats de la recherche, même quand ils n’allaient pas dans le sens de
ce qu’il pensait. C’est un état d’esprit particulièrement crucial dans
une science en mouvement. Il m’a beaucoup apporté humainement et je
partage son souci de la diffusion des connaissances.
Origines, migrations, cultures, gènes… Vos travaux sont au cœur
de nombreuses questions sociétales très débattues. Comment les
diffusez-vous au grand public ?
É. H. J’ai notamment travaillé sur l’exposition « Nous
et les autres – Des préjugés au racisme » en 2017/2018 au musée de
l’Homme. J’étais alors commissaire scientifique générale de la
rénovation de cette institution. Nous avons réfléchi aux connaissances
qu’on pouvait apporter en s’associant avec des historiens et des
sociologues sur les questions de société comme le racisme. J’essaie
aussi de trouver le temps pour rédiger des ouvrages aussi accessibles
que possible. Mon livre L’Odyssée des gènes avait pour objectif de montrer que nous avons tous des ancêtres migrants. Une question définitivement d’actualité. ♦
À lire
– La Vie secrète des gènes(link is external), É. Heyer, Flammarion, 2022, 160 p.
– L’Odyssée des gènes(link is external), É. Heyer, Flammarion, 2020, 388 p.
– On vient vraiment tous d’Afrique ?(link is external), É. Heyer et C. Reynaud-Paligot, Flammarion, 2019, 144 p.
– Une belle histoire de l’Homme(link is external), É. Heyer (dir.), préface de Y. Coppens, Flammarion, 2015, 144 p.
- 1. Directrice de l’unité Éco-anthropologie (CNRS/Muséum national d’histoire naturelle-MNHN) et professeure d’anthropologie génétique au MNHN.
- 2. Unité CNRS/MNHN.
- 3. Chercheuse au Groupe interdisciplinaire Grand Rift Africain du CNRS.
- 4. Unité CNRS/MNHN/Université de Perpignan Via Domitia.
- 5. Leur action permet la métabolisation par le foie d’une forme particulière de la vitamine D, commune dans le sang, et transformée par le rein en la forme active de la vitamine.
- 6. “Massive migration from the steppe was a source for Indo-European languages in Europe”, Haak et al., Nature, 522, 207, 2015.
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