Restes squelettiques de l'ancêtre Homo. Crédit :Prof. José María Bermúdez de Castro
Informations génétiques d'un 800, Un fossile humain vieux de 000 ans a été retrouvé pour la première fois. Les résultats de l'Université de Copenhague mettent en lumière l'un des points de ramification de l'arbre généalogique humain, remonter beaucoup plus loin dans le temps qu'auparavant.
Une avancée importante dans les études sur l'évolution humaine a été réalisée après que les scientifiques ont récupéré le plus ancien ensemble de données génétiques humaines à partir d'un 800, Dent vieille de 000 ans appartenant à l'espèce homininée Homo antecessor.
Les découvertes des scientifiques de l'Université de Copenhague (Danemark), en collaboration avec des collègues du CENIEH (Centre National de Recherche sur l'Evolution Humaine) de Burgos, Espagne, et d'autres établissements, sont publiés le 1er avril dans La nature .
"L'analyse des protéines anciennes fournit la preuve d'une relation étroite entre l'ancêtre Homo, nous (Homo sapiens), Néandertaliens, et Denisoviens. Nos résultats soutiennent l'idée que l'ancêtre de l'Homo était un groupe frère du groupe contenant l'Homo sapiens, Néandertaliens, et Denisoviens, " dit Frido Welker, Chercheur postdoctoral au Globe Institute, Université de Copenhague, et premier auteur sur le papier.
Reconstituer l'arbre généalogique humain
En utilisant une technique appelée spectrométrie de masse, les chercheurs ont séquencé d'anciennes protéines de l'émail dentaire, et déterminé avec confiance la position de l'ancêtre Homo dans l'arbre généalogique humain.
Une dent de l'ancêtre Homo a été étudiée à l'aide d'analyses de protéines anciennes. Crédit :Prof. José María Bermúdez de Castro
La nouvelle méthode moléculaire, paléoprotéomique, développé par des chercheurs de la Faculté des sciences de la santé et des sciences médicales, Université de Copenhague, permet aux scientifiques de récupérer des preuves moléculaires pour reconstruire avec précision l'évolution humaine plus loin dans le temps que jamais auparavant.
Les lignées humaines et chimpanzées se sont séparées il y a environ 9 à 7 millions d'années. Les scientifiques ont cherché sans relâche à mieux comprendre les relations évolutives entre notre espèce et les autres, tous maintenant éteints, dans la lignée humaine.
"Une grande partie de ce que nous savons jusqu'à présent est basée soit sur les résultats d'analyses ADN anciennes, ou sur des observations de la forme et de la structure physique des fossiles. En raison de la dégradation chimique de l'ADN au fil du temps, le plus ancien ADN humain récupéré à ce jour est daté de pas plus de 400 000 ans environ, " dit Enrico Cappellini, Professeur agrégé au Globe Institute, Université de Copenhague, et auteur principal sur le papier.
"Maintenant, l'analyse de protéines anciennes par spectrométrie de masse, une approche communément appelée paléoprotéomique, permet de dépasser ces limites, " il ajoute.
Reconstitution numérique du spécimen ATD6-69 de la collection Homo antecessor. Des techniques de microtomographie informatisée (micro-CT) ont été utilisées pour effectuer cette reconstruction. Crédit :Prof. Laura Martín-Francés.
Théories sur l'évolution humaine
Les fossiles analysés par les chercheurs ont été trouvés par le paléoanthropologue José María Bermúdez de Castro et son équipe en 1994 dans le niveau stratigraphique TD6 du site de la grotte de Gran Dolina, l'un des sites archéologiques et paléontologiques de la Sierra de Atapuerca, Espagne.
Les premières observations ont conduit les chercheurs à conclure que l'ancêtre Homo était le dernier ancêtre commun aux humains modernes et aux Néandertaliens, une conclusion basée sur la forme physique et l'apparence des fossiles. Dans les années suivantes, la relation exacte entre l'ancêtre Homo et d'autres groupes humains, comme nous et les Néandertaliens, a été intensément discutée parmi les anthropologues.
Bien que l'hypothèse selon laquelle l'ancêtre Homo pourrait être l'ancêtre commun des Néandertaliens et des humains modernes soit très difficile à intégrer dans le scénario évolutif du genre Homo, de nouvelles découvertes dans TD6 et des études ultérieures ont révélé plusieurs caractéristiques communes à l'espèce humaine trouvée à Atapuerca et aux Néandertaliens. En outre, de nouvelles études ont confirmé que les traits du visage d'Homo antecessor sont très similaires à ceux d'Homo sapiens et très différents de ceux des Néandertaliens et de leurs ancêtres plus récents.
"Je suis heureux que l'étude sur les protéines fournisse la preuve que l'espèce antécédente d'Homo peut être étroitement liée au dernier ancêtre commun d'Homo sapiens, Néandertaliens, et Denisoviens. Les caractéristiques partagées par l'ancêtre Homo avec ces hominidés sont clairement apparues beaucoup plus tôt qu'on ne le pensait. L'homo ancêtre serait donc une espèce basale de l'humanité émergente formée par les Néandertaliens, Dénisoviens, et les humains modernes, " ajoute José María Bermúdez de Castro, co-directeur scientifique des fouilles d'Atapuerca et co-auteur de l'article.
Gran Dolina conserve un enregistrement à long terme des populations d'hominidés du Pléistocène. Crédit :Prof. José María Bermúdez de Castro.
Findings like these are made possible through an extensive collaboration between different research fields:from paleoanthropology to biochemistry, proteomics and population genomics.
Retrieval of ancient genetic material from the rarest fossil specimens requires top quality expertise and equipment. This is the reason behind the now 10-years-long strategic collaboration between Enrico Cappellini and Jesper Velgaard Olsen, Professor at the Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, University of Copenhagen and co-author on the paper.
"This study is an exciting milestone in palaeoproteomics. Using state-of-the-art mass spectrometry, we determined the sequence of amino acids within protein remains from Homo antecessor dental enamel. We could then compare the ancient protein sequences to those of other hominins, par exemple, Neanderthals and Homo sapiens, to determine how they are genetically related, " says Jesper Velgaard Olsen.
"I really look forward to seeing what palaeoproteomics will reveal in the future, " concludes Enrico Cappellini.