Nous venons d’obtenir de nouveaux indices sur les “Denisovans”, d’anciens humains qui vivent dans notre ADN

Nous savons que certains génomes humains modernes contiennent des fragments d’ADN d’une ancienne population d’humains appelés Denisovans, dont les restes n’ont été trouvés que dans un seul site, une grotte située dans ce qui est aujourd’hui la Sibérie.

Deux articles publiés aujourd’hui dans la revue Nature nous permettent de mieux comprendre à quelle époque vivaient ces humains archaïques (hominines) peu connus.

Les Denisovans étaient inconnus jusqu’en 2010, lorsque leur génome a été annoncé pour la première fois. L’ADN a été obtenu à partir de l’os du doigt d’une jeune fille trouvée enterrée dans la grotte Denisova, dans les montagnes de l’Altaï, dans le sud de la Sibérie.

Les nouvelles études fournissent la première chronologie solide pour les fossiles et l’ADN de Denisovan récupérés dans les sédiments de la grotte, ainsi que les environnements que les Denisovans ont connus.

Quelques fossiles de Néandertaliens ont également été retrouvés sur le site, ainsi que leurs traces génétiques dans les sédiments de la grotte Denisova, qui a été fouillée pour la première fois il y a 40 ans.

Les humains modernes (Homo sapiens) sont arrivés plus tard, ce qui fait que le site est unique au monde car il a accueilli trois groupes d’humains à différentes époques.

Carte de localisation de la grotte Denisova (branche sibérienne de l’Académie des sciences de Russie)

Qui étaient les Denisovans ?

Nous en savons actuellement beaucoup plus sur l’ADN des Denisovans que sur leur apparence physique, car les fossiles d’hominines sont excessivement rares sur le site.

Outre l’os du doigt, trois dents au total ont été génétiquement identifiées comme étant des Denisovans.

L’ADN d’un minuscule fragment d’os long provenant de la fille d’un Denisovan et d’un Néandertalien prouve directement que les deux groupes se sont rencontrés et se sont croisés au moins une fois.

Nous savons malheureusement peu de choses sur la répartition géographique et la démographie des Denisovans, si ce n’est que les Aborigènes australiens et les Néo-Guinéens sont les seules personnes vivant aujourd’hui avec des quantités substantielles d’ADN de Denisovan dans leur génome.

Mais si les fossiles d’hominines sont rares dans la grotte de Denisova, les dépôts contiennent des milliers d’artefacts en pierre.

Les couches supérieures contiennent également des objets fabriqués à partir d’autres matériaux, notamment des ornements en marbre, en os, en dents d’animaux, en ivoire de mammouth et en coquille d’œuf d’autruche. On trouve également des restes d’animaux et de plantes qui témoignent des conditions environnementales passées.

Sélection d’artefacts de la grotte de Denisova (branche sibérienne de l’Académie des sciences de Russie)

La datation des Denisovans

Malgré l’importance de la grotte de Denisova pour l’étude de l’évolution humaine, l’histoire du site et de ses habitants est restée une énigme, en raison de l’absence d’une échelle de temps fiable pour les dépôts de la grotte et son contenu.

Avec la publication de ces deux nouveaux articles, certaines des pièces essentielles de ce puzzle se mettent en place.

Les nouvelles études s’appuient sur les travaux détaillés menés par nos collègues russes pendant plusieurs décennies dans les trois chambres de la grotte Denisova. Ils ont minutieusement documenté la stratification complexe des dépôts, ainsi que les vestiges culturels, animaux et végétaux mis au jour.

Nous avons utilisé la datation optique pour déterminer quand les sédiments ont été exposés pour la dernière fois à la lumière du soleil et déposés dans la grotte.

La datation optique a été appliquée à des sites archéologiques du monde entier, les minéraux quartz et feldspath de potassium étant les plus souvent utilisés.

Nous avons mesuré plus de 280 000 grains individuels de ces minéraux dans plus de 100 échantillons en utilisant une combinaison de procédures bien établies et nouvelles.

Cela nous a permis d’effectuer divers recoupements expérimentaux, d’identifier les parties du dépôt qui avaient été perturbées, de dater les couches de sédiments les plus anciennes et de construire une chronologie solide pour le site.

Pour mieux contraindre l’âge des fossiles d’hominines, nos collègues de l’Université d’Oxford, au Royaume-Uni, et deux des Instituts Max Planck en Allemagne ont développé un nouveau modèle statistique (bayésien).

Les nouvelles études montrent que les hominines ont occupé le site de manière presque continue au cours des périodes relativement chaudes et froides des 300 000 dernières années, laissant derrière eux des outils en pierre et d’autres artefacts dans les dépôts des grottes.

Les fossiles et les traces d’ADN des Denisovans datent d’au moins 200 000 à 50 000 ans, et ceux des Néandertaliens d’entre 200 000 et 100 000 ans.

La fille à l’ascendance mixte révèle que les deux groupes d’hominines se sont rencontrés et métissés il y a environ 100 000 ans.

Bien que les Denisovans aient persisté sur le site jusqu’à il y a 50 000 ans, cela n’exclut pas qu’ils aient survécu ailleurs par la suite.

Ils étaient manifestement robustes et ont traversé de multiples épisodes du climat froid sibérien avant de s’éteindre.

Chronologie sommaire de l’archéologie, des fossiles d’homininés et de l’ADN d’homininés extraits des sédiments de la grotte Denisova. (Bert Roberts)

Une histoire incomplète

Nous en savons maintenant beaucoup plus sur la vie et l’époque des Denisovans, mais il reste encore de nombreuses questions sans réponse.

Par exemple, nous ne connaissons pas la nature de leurs rencontres avec les humains modernes, qui étaient déjà présents dans d’autres régions d’Asie et en Australie il y a 50 000 ans.

Ainsi, si notre compréhension de l’histoire des Denisovans a beaucoup progressé depuis 2010, il reste encore de nombreuses pièces manquantes de ce puzzle intriguant.