La grotte de Liang Bua où ont été découverts des restes d'Homo floresiensis est située à quelques kilomètres du village de Rampasasa. Crédit :Gludhug A. Purnomo &Pradiptajati Kusuma
Deux populations de pygmées sur la même île tropicale. L'un s'est éteint il y a des dizaines de milliers d'années; l'autre y habite toujours. Sont-ils liés ?
C'est une question simple à laquelle il a fallu des années pour répondre.
Comme personne n'a été en mesure de récupérer l'ADN des fossiles de Homo floresiensis (surnommé le "hobbit"), les chercheurs ont dû créer un outil pour trouver des séquences génétiques archaïques dans l'ADN moderne.
La technique a été développée par des scientifiques du laboratoire de Joshua Akey, professeur d'écologie et de biologie évolutive et du Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics de l'Université de Princeton.
"Dans votre génome - et dans le mien - il y a des gènes que nous avons hérités des Néandertaliens, " a déclaré Serena Tucci, un associé de recherche postdoctoral dans le laboratoire d'Akey. "Certains humains modernes ont hérité de gènes de Denisoviens [une autre espèce humaine éteinte], que nous pouvons vérifier parce que nous avons des informations génétiques de Denisoviens.
"Mais si vous voulez chercher une autre espèce, Comme Floresiensis , nous n'avons rien à comparer, nous avons donc dû développer une autre méthode :nous « peignons » des morceaux du génome en fonction de la source. Nous scannons le génome et recherchons des morceaux qui proviennent de différentes espèces - Néandertal, Dénisoviens, ou quelque chose d'inconnu."
Elle a utilisé cette technique avec les génomes de 32 pygmées modernes vivant dans un village près de la grotte de Liang Bua sur l'île de Flores en Indonésie, où H. floresiensis fossiles ont été découverts en 2004.
Les hauteurs relatives d'un Indonésien moderne (5' 2), un pygmée moderne vivant sur l'île de Flores (4' 10) et Homo floresiensis (3' 5, qui est la taille d'un Américain moyen de 4 ans). Crédit :Dr Serena Tucci, Département d'écologie et de biologie évolutive, université de Princeton
"Ils ont certainement beaucoup de Néandertaliens, " dit Tucci, qui était le premier auteur d'un article publié le 3 août dans la revue Science qui ont détaillé leurs conclusions. "Ils ont un peu de Denisovan. On s'attendait à ça, parce que nous savions qu'il y avait des migrations qui allaient de l'Océanie à Flores, il y avait donc une ascendance partagée de ces populations. »
Mais il n'y avait pas de "morceaux" chromosomiques d'origine inconnue.
"S'il y avait une chance de connaître le hobbit génétiquement à partir des génomes d'humains existants, ça aurait été ça, " dit Richard " Ed " Green, un professeur agrégé de génie biomoléculaire à l'Université de Californie-Santa Cruz (UCSC) et un auteur correspondant sur le papier. "Mais nous ne le voyons pas. Il n'y a aucune indication de flux génétique du hobbit vers les personnes vivant aujourd'hui."
Les chercheurs ont trouvé des changements évolutifs associés au régime alimentaire et à la petite taille. La hauteur est très héréditaire, et les généticiens ont identifié de nombreux gènes avec des variantes liées à une taille plus grande ou plus courte. Tucci et ses collègues ont analysé les génomes pygmées de Flores par rapport aux gènes associés à la hauteur identifiés chez les Européens, et ils ont trouvé une fréquence élevée de variantes génétiques associées à une petite taille.
Une population pygmée moderne a évolué de petite taille indépendamment de l'espèce pygmée 'hobbit' éteinte qui vivait sur la même île - l'île indonésienne de Flores - des dizaines de milliers d'années plus tôt, rapporte Serena Tucci de Princeton, Joshua Akey et une équipe internationale de chercheurs. Dans cette illustration, le village pygmée moderne, Rampasasa, est montré à gauche; dans le centre, un pygmée Rampasasa moderne portant le couvre-chef et les vêtements traditionnels est juxtaposé au visage d'un Homo floresiensis reconstruction; à droite, des éléphants pygmées jouent dans la grotte de Liang Bua où le H. floresiensis fossiles ont été découverts en 2004. Crédit :Matilda Luk, Bureau des communications, université de Princeton
"Cela ressemble à un résultat ennuyeux, mais c'est en fait assez significatif, " dit Green. " Cela signifie que ces variantes génétiques étaient présentes chez un ancêtre commun des Européens et des Pygmées de Flores. Ils sont devenus courts par sélection agissant sur cette variation debout déjà présente dans la population, il n'y a donc guère besoin de gènes d'un hominidé archaïque pour expliquer leur petite taille."
Le génome pygmée de Flores a également montré des preuves de sélection dans les gènes pour les enzymes impliquées dans le métabolisme des acides gras, appelées enzymes FADS (désaturase des acides gras). Ces gènes ont été associés à des adaptations alimentaires chez d'autres populations piscivores, y compris les Inuits du Groenland.
Des preuves fossiles indiquent H. floresiensis était nettement plus petit que les pygmées de Flores modernes, mesurant environ 3,5 pieds de haut (106 centimètres, plus courte que la maternelle américaine moyenne), tandis que les pygmées modernes mesurent en moyenne environ 15 pouces de plus (145 centimètres). Floresiensis différait également de H. sapiens et H. erectus dans leurs poignets et leurs pieds, probablement en raison de la nécessité de grimper aux arbres pour échapper aux dragons de Komodo, dit Tucci.
Les changements de taille spectaculaires chez les animaux isolés sur les îles sont un phénomène courant, souvent attribuée à des ressources alimentaires limitées et à l'absence de prédateurs. En général, les grandes espèces ont tendance à devenir plus petites et les petites espèces ont tendance à devenir plus grandes sur les îles. Au moment de la H. floresiensis , Flores abritait des éléphants nains, dragons géants de Komodo, oiseaux géants et rats géants, qui ont tous laissé des ossements dans la grotte de Liang Bua.
"Les îles sont des lieux d'évolution très spéciaux, " dit Tucci. " Ce processus, nanisme insulaire, a donné lieu à des mammifères plus petits, comme les hippopotames et les éléphants, et des humains plus petits."
Leurs résultats montrent que le nanisme insulaire est apparu indépendamment au moins deux fois sur l'île de Flores, elle a dit, premier arrivé H. floresiensis et encore chez les pygmées modernes.
"C'est vraiment intriguant, car cela signifie qu'évolutivement, nous ne sommes pas si spéciaux, " dit-elle. " Les humains sont comme les autres mammifères; nous sommes soumis aux mêmes processus."
