La recherche de la patrie de l’espèce humaine moderne a été une quête fondamentale dans la science et la culture, en particulier parce que nous portons tous des échos génétiques de nos pères et mères d’origine.

Voyagez dans le temps assez loin en examinant les fossiles et en scrutant l’ascendance génétique et les signes indiquent que tous les humains modernes errant sur Terre venaient d’Afrique.

Mais l’Afrique est un continent immense qui présente une diversité géographique et culturelle écrasante. Aujourd’hui, entre 1 000 et 2 000 langues s’étendent du désert saharien à travers les forêts tropicales de montagne jusqu’aux prairies de savane.

Alors, d’où venaient exactement nos ancêtres modernes, bien avant qu’ils ne s’étendent aux confins du monde ? Nord-est du Botswana.

Cette région de la nation africaine est la réponse que la revue Nature a révélée lundi dans une étude qui a retracé les origines de la lignée maternelle la plus profonde connue des humains.

Le projet, mené par une douzaine de scientifiques de trois continents, affirme que la mère de tous les humains modernes vivant aujourd’hui — de la Nouvelle—Zélande à New York – est née dans cette région d’Afrique il y a 200 000 ans.

« Nous savons depuis longtemps que les humains modernes sont originaires d’Afrique », a déclaré Vanessa Hayes, généticienne à l’Institut de recherche médicale Garvan qui a dirigé l’étude, lors d’un point de presse jeudi dernier. « Ce que nous ne savions pas avant cette étude, c’était où se trouvait exactement cette patrie. »

L’équipe a combiné le traçage de l’ascendance génétique avec la modélisation du climat pour brosser un tableau de la façon dont nos anciennes mères devaient avoir vécu. Cette partie nord du Botswana – connue sous le nom de bassin de Makgadikgadi — contient maintenant des salines arides, mais l’étude indique qu’il s’agissait autrefois d’une zone humide luxuriante, remplie d’assez d’animaux et de végétation comestible pour soutenir nos ancêtres chasseurs-cueilleurs.

Cet héritage se perpétue aujourd’hui dans la façon dont vivent les Khoïsans. Il s’agit d’un groupe de chasseurs-cueilleurs qui habitent toujours cette région et dont les contributions volontaires d’ADN ont permis la découverte de l’étude.

Mais avant de réserver un vol pour visiter cette patrie de toutes les mères, il est important de savoir que tous les anthropologues et archéologues ne pensent pas que c’est le berceau de la vie. Le débat a surgi parce que la génétique semble indiquer une chose sur l’histoire humaine, mais les fossiles et les artefacts indiquent quelque chose de complètement différent.

Pendant près d’une décennie, les scientifiques ont cru que notre espèce humaine — Homo sapiens — venait d’Afrique car les fossiles les plus anciens portant notre ressemblance remontent à 200 000 ans. Mais ces spécimens – connus sous le nom de restes d’Omo — ont été découverts en Éthiopie, à des milliers de kilomètres au nord de la nouvelle patrie proposée au Botswana.

De plus, les fossiles d’Omo ont perdu leur manteau de sapiens les plus anciens connus lorsqu’un crâne de 300 000 ans trouvé encore plus loin – le Maroc – a été dévoilé en 2017. C’est 100 000 ans de plus que la date que les scientifiques ont proposée pour les origines du Botswana.

Alors, comment notre ADN peut-il peindre une image de nos origines, tandis que les os en peignent une autre? Eh bien, découvrir l’origine des humains modernes implique plus que de retracer votre héritage maternel.

Ce qu’a fait l’étude

Les gens parlent souvent de « l’ADN » comme s’il s’agissait d’une entité singulière, mais les cellules humaines contiennent en réalité deux types de ce matériel génétique. L’ADN « nucléaire », présent dans le noyau d’une cellule, contient les informations qui définissent la majeure partie de l’existence humaine — la couleur des yeux, la couleur des cheveux, la taille, la capacité mentale.

Mais une petite fraction de l’ADN est logée dans une autre partie de vos cellules, les mitochondries. L’ADN mitochondrial permet aux mitochondries d’accomplir leur tâche clé de production d’énergie.

L’ADN mitochondrial est également spécial car vous ne l’héritez que de votre mère, contrairement à l’ADN nucléaire qui est un mélange des deux parents. L’ADN mitochondrial peut également servir de chronomètre d’ascendance car il mute 10 fois plus vite que l’ADN nucléaire, environ une fois tous les 8 000 ans.

Disons que nos mères sont des sœurs et que la vôtre développe une mutation aléatoire dans sa mitochondrie, alors que la mienne ne l’est pas.Le plan mitochondrial de votre famille sera à jamais différent du mien. Cette mutation unique sert de fourche dans la route de notre ascendance — celle qui peut maintenant être retracée à travers le temps (et l’espace si nos familles s’éloignent les unes des autres).

Depuis la fin des années 1980, les généticiens savent que si vous collectez suffisamment d’échantillons humains dans suffisamment d’endroits dans le monde, l’ADN mitochondrial peut être utilisé pour retracer l’héritage maternel d’aujourd’hui jusqu’à l’époque où nous avons divergé de notre ancêtre commun le plus récent, que certains appellent Eve mitochondriale.

Au fil des ans, à mesure que de plus en plus d’informations génétiques ont été collectées auprès de plus de personnes, cette Eve mitochondriale – dont le profil d’ADN mitochondrial est surnommé « haplogroupe L0 » — a été tracée de plus en plus près de l’Afrique australe, atterrissant carrément parmi le peuple Khoisan parlant le clic.

Une femme Khoisan en Namibie le 22 août 2010. Les Khoisan sont un groupe ethnique du sud-ouest de l’Afrique. Ils vivent dans le désert du Kalahari à travers les frontières du Botswana, de la Namibie, de l’Angola et de l’Afrique du Sud. La plupart vivent au Botswana, et ils ont un mode de vie de recherche de nourriture basé sur la chasse aux animaux sauvages et la cueillette de nourriture veld. Leur mode de vie est particulièrement adapté aux conditions difficiles du désert du Kalahari. Photo d’Eric LAFFORGUE / Gamma-Rapho via Getty Images

Mais les vestiges du Khoisan et les sites archéologiques s’étendent à travers la région — du dessous du fleuve Zambèze et du delta de l’Okavango dans le nord du Botswana jusqu’à la pointe sud de l’Afrique. Pendant des centaines d’années, cette région a été influencée par des migrants, tels que les cultures bantoues non cliquables d’Afrique centrale, ce qui rend le tableau génétique trouble.

« Le premier effort a été de rechercher des personnes qui ne s’identifient pas comme Khoisan, mais qui pourraient potentiellement porter le plus ancien haplogroupe L0 », a déclaré Eva Chan, scientifique en bioinformatique au Laboratoire de Génomique du Cancer de la Prostate et du Cancer de la Prostate à l’Institut de recherche médicale Garvan, qui a co-écrit l’étude.

Ainsi, Chan, Hayes et leurs collègues ont collecté 198 nouveaux échantillons d’ADN d’Africains du Sud et les ont comparés avec environ 1 000 profils génétiques précédemment collectés dans la région.

Ce que l’étude a trouvé

Leurs résultats montrent qu’Eve mitochondriale — qui statistiquement parlant n’est pas une femme, mais un groupe de femmes étroitement apparentées – est apparue il y a environ 200 000 ans dans le bassin de Makgadikgadi.

« Il y avait autrefois un très grand lac là—bas It Il s’étendait de la Namibie, du Botswana au Zimbabwe », a déclaré Hayes, ajoutant qu’il était plus grand que le lac Victoria – le plus grand lac d’Afrique.

L’équipe propose qu’au moment où Eve mitochondriale et sa progéniture humaine moderne sont apparues dans cette région il y a 200 000 ans, le lac Makgadikgadi aurait commencé à se décomposer en plans d’eau plus petits, créant une zone humide.

Sur la base de leurs données génétiques, les premières familles sont restées dans cette région pendant 70 000 ans.

« Puis tout à coup, il y a environ 130 000 ans, nous voyons une divergence se produire, ou diviser les lignées », a déclaré Hayes. Un groupe s’est déplacé vers le nord-est, d’après une analyse génétique. Une deuxième branche des familles L0 originales ne s’est déplacée vers le sud qu’il y a 110 000 ans.

Pour mieux expliquer pourquoi ces migrations se sont produites, l’équipe de recherche a créé des modèles climatiques, basés en partie sur des carottes de sédiments océaniques proches contenant des indices sur la végétation ancienne et les précipitations.

« En comparant les données climatiques avec les chronologies des divergences génétiques, nous avons trouvé un schéma frappant », a déclaré Axel Timmermann, directeur du Centre de physique du climat de l’Université nationale de Pusan en Corée du Sud. « Plus de précipitations il y a environ 130 000 ans, au nord—est de la patrie de Makgadikgadi, un couloir vert — un couloir végétalisé – a été créé pour la migration du premier groupe. »

Des milliers de zèbres se rassemblent près du dernier trou d’eau restant avant de commencer leur migration annuelle des pans de Makgadikgadi vers la rivière Boteti au Botswana. Photo de George Steinmetz / via Getty Images

Avant l’ouverture de ce couloir vert, le bassin de Makgadikgadi semblait être entouré de terres arides et inhospitalières avec peu d’animaux sauvages, d’après les archives ancestrales des lions, des girafes et des zèbres. Un deuxième couloir s’est ouvert il y a 110 000 ans vers le sud-ouest, permettant la migration ultérieure. Contrairement au changement climatique observé aujourd’hui, qui est en grande partie d’origine humaine, ces modèles anciens étaient dus à un changement de l’axe et de l’orbite de la Terre qui se produit tous les quelques milliers d’années.

« En particulier, l’été de l’hémisphère Sud se rapproche du soleil, il reçoit donc plus de soleil », a déclaré Timmermann, parlant des simulations du modèle climatique des chercheurs. « Il se réchauffe et a également plus d’humidité. »

Pourquoi cela compte

Quiconque connaît la génétique humaine et les archives fossiles sait que cette nouvelle étude ne clôt pas le cas de notre patrie ancestrale.

Rappelez-vous, l’ADN mitochondrial constitue une infime fraction — 0,0005% – du code génétique humain.

« Les racines les plus profondes de l’ADN mitochondrial ne nous indiquent pas vraiment l’emplacement de la racine la plus profonde des milliers d’autres gènes du noyau qui sont également uniques aux gens d’aujourd’hui », a déclaré Rick Potts, responsable du programme Origines humaines de la Smithsonian Institution.

Prenez, par exemple, un gène appelé EPAS1. Certaines mutations de ce gène permettent aux Tibétains de vivre en haute altitude, mais ils ont hérité de ce trait de super-athlète des Dénisoviens. Les Dénisoviens sont comme les Néandertaliens, un groupe éteint d’êtres distincts de l’Homo sapiens mais qui pourraient tout de même s’accoupler avec eux.

Voici la chose, notre ancêtre commun avec les Dénisoviens et les Néandertaliens s’est séparé de nos ancêtres sapiens et a quitté l’Afrique, avec d’autres espèces d’hominidés semblables à l’homme, des centaines de milliers d’années avant que l’ Eve mitochondriale ne germe dans le bassin de Makgadikgadi.

Pott a déclaré que cette nouvelle recherche fait un travail énorme pour retracer les origines maternelles de tous les humains modernes qui marchent sur la Terre aujourd’hui — les mères de toutes les mères.

« Nous avons tous cela dans notre héritage — une histoire strictement africaine », a déclaré Potts.  » Lorsque des gens d’Europe ou d’Amérique du Nord utilisent 23andMe ou Ancestry.com , ils obtiendront des résultats qui ne sont pas de l’ADN mitochondrial L0, mais ils sont dérivés de L0 derived à l’origine issus de l’histoire africaine. »

Mais il a dit que le principal point à retenir de l’étude néglige toutes les autres contributions au patrimoine, y compris certaines de l’Afrique ancienne.

Si, par exemple, une mère n’avait que des fils, son ADN serait transmis chez les humains plus tard, mais cela ne « s’enregistrerait pas dans les mitochondries », a déclaré Potts. « Il y a donc peut-être eu un certain nombre de mères qui ont contribué de toute l’Afrique à la diversité génétique humaine moderne, aux génomes des humains modernes et à ce que signifie être humain. »

Potts s’interroge également sur l’exigence de « corridor vert » pour ces premières migrations, étant donné que les humains modernes peuvent vivre dans des endroits infernalement difficiles – des pôles glaciaux au désert brûlant. Même les Khoisan modernes survivent dans le terrain moins hospitalier du désert du Kalahari.

« Un certain nombre d’entre nous qui étudions le paléoenvironnement et l’évolution humaine s’éloignent de l’idée que les humains devaient s’en tenir à un environnement de couloir idyllique pour se déplacer », a déclaré Potts. Et a également rappelé que les archives fossiles, qui comprennent des os plus anciens et anatomiquement sapiens du Maroc et de l’Éthiopie, ne correspondent pas à cette patrie Makgadikgadi génétiquement déterminée.

Vanessa Hayes discutant de l’importance de la région de Makgadikgadi-Okavango avec le chef ǀkun ǀkunta d’une famille élargie Ju/’hoansi. Vivant dans la région natale du grand Kalahari en Namibie, Vanessa rend visite à Erekun et à sa famille élargie depuis plus d’une décennie. / kun était l’un des nombreux participants qui ont fait don de son mitogénome à cette étude. Photo de Chris Bennett, Evolving Picture, Sydney, Australie

Hayes a repoussé cette logique, affirmant que l’ADN doit encore être extrait du crâne du Maroc pour comprendre où il s’inscrit dans l’histoire des humains modernes.

« Nous voulions vraiment définir la population fondatrice », a déclaré Hayes, qui dirige également l’unité de génomique comparative du cancer humain et du cancer de la prostate de l’Institut Garvan. « Jusqu’à ce que nous obtenions l’ADN de ces squelettes et que nous en trouvions plus skeletons…it c’est très difficile pour nous de spéculer. »

Mais ces fossiles pourraient ne plus exister, étant donné que l’Afrique a été témoin d’un flux constant de changements climatiques, géologiques et architecturaux.

Les os fossilisés connus soutiennent l’idée que tous les humains, qu’ils soient sapiens, Néandertaliens, Dénisoviens ou autres, venaient d’Afrique, mais ils suggèrent que l’émergence de notre espèce moderne s’est produite sur tout le continent et de différentes manières. Par exemple, son laboratoire a rapporté l’année dernière la plus ancienne preuve connue au Kenya de commerce à longue distance, d’outils de pierre précis et de crayons primitifs, remonte à 305 000 ans.

Potts se demande si l’image génétique — une fois de plus l’ADN ancien est découvert – dira la même chose que l’enregistrement de l’artefact. Jusque-là, il compare l’étude de Makgadikgadi à la parabole d’aveugles essayant de comprendre un éléphant.

« C’est l’une des grandes choses d’un papier comme celui-ci: il contribue à une partie de l’éléphant. Mais cela ne nous donne pas tout « , a déclaré Potts.