Vue générale de l'excavation de l'abri sous roche de Shum Laka (région de Grassfields au Cameroun). Ce site abritait une population humaine qui vivait dans la région pendant au moins cinq millénaires et avait peu de liens génétiques avec les gens qui vivent dans la région aujourd'hui. L'analyse des données d'ADN ancien du génome entier des personnes qui vivaient sur ce site a fourni des informations sur l'existence de plusieurs, jamais appréciés auparavant, lignées humaines africaines à ramification précoce (photo de Pierre de Maret, janvier 1994).
Une équipe de chercheurs internationaux, qui comprend un anthropologue de l'Université Saint Louis de Madrid, creusé profondément pour trouver certains des plus anciens ADN africains jamais enregistrés, dans une nouvelle étude publiée dans La nature .
L'Afrique est la patrie de notre espèce et abrite une plus grande diversité génétique humaine que toute autre partie de la planète. Les études d'ADN ancien provenant de sites archéologiques africains peuvent apporter un éclairage important sur les origines profondes de l'humanité. L'équipe de recherche a séquencé l'ADN de quatre enfants enterrés 8, 000 et 3, Il y a 000 ans à Shum Laka au Cameroun, un site fouillé par une équipe belge et camerounaise il y a 30 ans.
Les résultats, "Les anciens butineurs d'Afrique de l'Ouest dans le contexte de l'histoire des populations africaines, " publié le 22 janvier dans La nature , représentent le premier ADN ancien d'Afrique de l'Ouest ou du Centre, et certains des plus anciens ADN récupérés dans un contexte tropical africain. Ils permettent une nouvelle compréhension des 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 (y compris la Harvard Medical School et l'Université de Montréal); 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); Cameroun (Université de Yaoundé, Université de Buéa); et la Chine (Université Duke Kunshan).
Un site archéologique unique à la préservation exceptionnelle
Shum Laka est un abri sous roche situé dans la région des « Grassfields » du Cameroun, un lieu longtemps désigné par les linguistes comme le berceau probable des langues bantoues, un groupe étendu et diversifié de langues parlées par plus d'un tiers des Africains aujourd'hui.
"Linguistes, archéologues et généticiens étudient l'origine et la diffusion des langues bantoues depuis des décennies, et la région de Grassfields est la clé de cette question, " dit Mary Prendergast, Doctorat., professeur d'anthropologie et titulaire d'une chaire de sciences humaines sur le campus de l'université Saint Louis de Madrid, et un auteur co-superviseur de l'étude. « Le consensus est que le groupe linguistique bantou est originaire du centre-ouest de l'Afrique, avant de s'étendre sur la moitié sud du continent après environ 4, il y a 000 ans."
On pense que cette expansion est la raison pour laquelle la plupart des gens du centre, l'Afrique orientale et australe sont génétiquement étroitement liées les unes aux autres et aux Africains de l'Ouest.
"Shum Laka est un point de référence pour comprendre l'histoire profonde de l'Afrique du centre-ouest, " a déclaré Isabelle Ribot, Doctorat., un anthropologue de l'Université de Montréal qui a fouillé et étudié les sépultures, et est un auteur clé de l'étude.
L'abri sous roche de Shum Laka a été fouillé dans les années 1980 et 1990 par des archéologues belges et camerounais. Il possède un dossier archéologique impressionnant et bien daté, avec des dates radiocarbone couvrant les 30 dernières, 000 ans. Outils de pierre, restes végétaux et animaux, et finalement, la poterie indique collectivement la chasse et la cueillette à long terme en forêt et une éventuelle transition vers l'exploitation intensive des arbres fruitiers.
Shum Laka est emblématique de l'âge de la pierre au métal, ' une époque critique dans l'histoire de l'Afrique du centre-ouest qui a finalement donné naissance à la métallurgie et à l'agriculture de l'âge du fer. A cette époque, le site a servi à plusieurs reprises de cimetière pour les familles, avec 18 individus (principalement des enfants) enterrés en deux phases majeures vers 8, 000 et 3, il y a 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 Ribot. " Les environnements tropicaux et les sols acides ne sont pas bons pour la préservation des os, les résultats de notre étude sont donc vraiment remarquables."
Des scientifiques de la Harvard Medical School ont échantillonné des os pétreux (oreilles internes) de six personnes enterrées 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 conservation moléculaire était impressionnante compte tenu des conditions d'enfouissement, 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 - une paire en a enterré 8, il y a 000 ans, les 3 autres, il y a 000 ans, révèle une ascendance très différente de celle de la plupart des locuteurs bantous d'aujourd'hui. Au lieu, ils sont plus proches des chasseurs-cueilleurs centrafricains.
"Ce résultat suggère que les locuteurs bantou vivant au Cameroun et à travers l'Afrique aujourd'hui ne descendent pas de la population à laquelle appartenaient les enfants Shum Laka, " a déclaré Mark Lipson, Doctorat., Faculté de médecine de Harvard, auteur principal de l'étude. "Cela souligne l'ancienne diversité génétique dans cette région et pointe vers une population auparavant inconnue qui n'a contribué qu'à de petites proportions d'ADN aux groupes africains d'aujourd'hui."
L'expansion de l'agriculture et de l'élevage en Afrique, comme dans d'autres parties du monde, s'est accompagnée de nombreux mouvements de population.
"Si vous revenez 5, il y a 000 ans, pratiquement tout le monde vivant au sud du Sahara était un chasseur-cueilleur, " a déclaré Prendergast. " Mais regardez une carte de l'Afrique montrant les groupes de butinage aujourd'hui, et vous verrez qu'ils sont très rares."
Cette étude contribue à un nombre croissant de recherches sur l'ADN ancien démontrant une diversité génétique et une structure de population anciennes qui ont depuis été effacées par les changements démographiques qui ont accompagné la propagation de la production alimentaire.
Fouilles d'une double sépulture à l'abri sous roche de Shum Laka (région des Grassfields du Cameroun) contenant les restes de deux garçons ayant vécu ~8, il y a 000 ans et qui étaient génétiquement de la même famille. L'ADN ancien révèle que ces deux individus et une autre paire d'enfants enterrés cinq millénaires plus tard à Shum Laka appartenaient à une population stable qui était alors presque complètement déplacée par les populations très différentes vivant aujourd'hui au Cameroun (photo d'Isabelle Ribot, janvier 1994).
Une lignée héritée paternellement rare avec des racines profondes
L'un des individus échantillonnés, un adolescent, était porteur d'un haplogroupe rare du chromosome Y (A00) que l'on trouve aujourd'hui presque nulle part en dehors de l'ouest du Cameroun. A00 est le mieux documenté parmi les groupes ethniques Mbo et Bangwa vivant non loin de Shum Laka, et c'est la première fois qu'on le voit dans l'ADN ancien. A00 est un haplogroupe profondément divergent, s'étant séparé de toutes les autres lignées humaines connues environ 300, 000-200, il y a 000 ans. Cela montre que cette plus ancienne lignée connue de mâles humains modernes est présente en Afrique du centre-ouest depuis plus de 8 ans, 000 ans, et peut-être beaucoup plus longtemps.
Un nouvel éclairage sur les origines humaines
Bien que les résultats ne parlent pas directement des origines linguistiques bantoues, ils jettent un nouvel éclairage sur plusieurs phases de l'histoire profonde de l'Homo sapiens. Les chercheurs ont examiné l'ADN des enfants de 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 aux personnes vivant aujourd'hui, et qui ont divergé entre environ 250, 000 et 200, il y a 000 ans, " a déclaré David Reich, Doctorat., de la faculté de médecine de Harvard, auteur principal de l'étude.
Ces lignées sont ancestrales des chasseurs-cueilleurs centrafricains actuels, chasseurs-cueilleurs d'Afrique australe, et tous les autres humains modernes, avec une quatrième lignée étant une «population fantôme» auparavant inconnue qui a contribué une petite quantité d'ascendance aux Africains de l'Ouest et de l'Est.
"Ce quadruple rayonnement - y compris la position d'une lignée humaine moderne "fantôme" profondément divisée - n'avait pas été identifié auparavant à partir de l'ADN, " dit Reich.
Des modèles antérieurs d'origine humaine suggéraient que les chasseurs-cueilleurs d'Afrique australe d'aujourd'hui, qui se séparent des autres populations environ 250, 000-200, il y a 000 ans, représentent la branche connue la plus profonde de la variation humaine moderne. Cependant, Lipson a dit, "la nouvelle analyse suggère que la lignée contribuant aux chasseurs-cueilleurs d'Afrique centrale est tout aussi ancienne et diverge des autres populations africaines à la même époque."
Cette découverte s'ajoute à un consensus croissant parmi les archéologues et les généticiens que les origines humaines en Afrique peuvent avoir impliqué profondément divergentes, populations géographiquement séparées.
L'analyse a également révélé un autre ensemble de quatre lignées humaines se ramifiant entre 80, 000 et 60, il y a 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.
Considérant ce nouveau modèle de relations humaines entre les populations, 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 les deux tiers de leurs ancêtres provenaient d'une lignée distincte apparentée de loin à la majorité des Africains de l'Ouest actuels.
« Ces résultats mettent en évidence à quel point le paysage humain en Afrique il y a quelques milliers d'années était profondément différent de ce qu'il est aujourd'hui, et souligner le pouvoir de l'ADN ancien pour lever le voile sur le passé humain jeté par les récents mouvements de population, " dit Reich.
L'équipe de recherche internationale prévoit de retourner à Shum Laka cette année, en partie pour aider à communiquer les résultats aux universitaires camerounais et aux communautés plus larges. "Les collaborations interdisciplinaires comme celle-ci sont une partie essentielle de la recherche sur l'ADN ancien, " dit Reich.
Points clés à retenir
