Qu'est-ce qui distingue les humains des singes, à part un gros cerveau et une marche debout? Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont découvert que les humains ont beaucoup moins de mutations d'ADN que leurs plus proches parents vivants. Il s'avère que notre évolution est environ un tiers plus lente. La publication scientifique "Wiedenskub" raconte les nouvelles découvertes faites grâce à ces recherches.
Qu'est-ce qui différencie les humains des singes?
Vous avez peut-être déjà posé cette question. Grand cerveau? Marcher debout? Pouces vers le haut?
Peut être. Mais on dirait qu'il y a plus. Dans une nouvelle étude, des scientifiques danois ont découvert que les humains ont beaucoup moins de mutations d'ADN que nos plus proches parents vivants, les grands singes.
Autrement dit, nos gènes ne sont pas si différents de nos gènes parentaux, comme c'est le cas chez les grands singes.
«Un bébé humain naît avec moins de mutations qu'un bébé chimpanzé. Notre évolution est environ un tiers plus lente que les autres primates », a déclaré à Wiedenskub Mikkel Heide Schierup, professeur au Centre de bioinformatique de l'Université d'Aarhus et co-auteur de la nouvelle étude.
Avec la généticienne Christina Hvilsom du zoo de Copenhague et le bioinformatiste de l'Université d'Aarhus Søren Besenbacher, il a comparé la fréquence des mutations humaines à celle des chimpanzés, des gorilles et des orangs-outans.
Les résultats indiquent que le taux de mutation humaine a chuté de façon spectaculaire au cours des derniers millions d'années. L'étude a été récemment publiée dans la revue scientifique Nature Ecology and Evolution.
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De plus en plus de mutations se produisent au fil du temps
Les mutations se produisent lorsque nos cellules se divisent. Par exemple, essayez de regarder de près vos mains.
Peut-être y a-t-il plus de rides qu'avant? Ça devrait être. Les activités quotidiennes et les rayons ultraviolets du soleil détruisent constamment nos cellules. Heureusement, les cellules se régénèrent toutes seules.
«Dans 99,9% des cas, ils sont restaurés sans erreur. Mais avec le temps, de plus en plus d'erreurs, également appelées mutations, apparaîtront au cours de la récupération », explique Mikkel Heide Schirup.
Les mutations montrent comment nous avons évolué
Dans le cas des mutations qui se produisent chez le fœtus dans l'utérus, nous parlons de changements qui se produisent lors de la division cellulaire et ne sont pas hérités de la mère ou du père.
Dans ce cas, cependant, il est faux de les appeler toutes des erreurs, dit Mikkel Heide Schirup. Les mutations peuvent être bénéfiques, nuisibles ou non pertinentes.
«De nombreuses mutations ne se manifestent en aucune façon, et ce sont elles que nous utilisons pour déterminer l'heure d'origine de l'espèce. La plupart des mutations nocives disparaissent rapidement et un petit nombre de mutations bénéfiques se propagent et confèrent à l'espèce de nouvelles propriétés », explique Mikkel Heide Schirup.
Les mutations peuvent dire quand une personne est apparue
Selon Mikkel Heide Schirup, différents taux de mutation peuvent être utilisés pour déterminer quand les ancêtres des humains et des grands singes se sont séparés et sont devenus des espèces différentes.
Si vous regardez la fréquence des mutations humaines, il s'avère que vous devez remonter environ 10 millions d'années en arrière pour arriver à l'époque où nous nous sommes séparés des chimpanzés.
«Mais si l'on considère que le taux de mutation chez les chimpanzés est plus élevé que le nôtre, il s'avère que les humains ont divergé des chimpanzés il y a environ 6,6 millions d'années, et c'est bien mieux cohérent avec les découvertes fossiles que nous avons», dit Mikkel Heide Schirup.
Les scientifiques peuvent comprendre cela en recherchant des mutations dans le génome du chimpanzé et en les comparant au nombre de mutations qu'ils transmettent sur une génération. Les taux de mutation des chimpanzés sont conformes aux découvertes fossiles.
Par exemple, dans la période de 2001 à 2002 dans le désert du Tchad en Afrique, plusieurs fossiles ont été découverts du premier grand singe Sahelanthropus tchadensis, considéré comme l'ancêtre commun des humains et des chimpanzés. Sahelanthropus a vécu il y a sept millions d'années.
Scientifique: une étude très intéressante
Le biologiste évolutionniste Morten Allentoft du Musée national d'histoire naturelle a lu cette étude. Et il est inspiré.
«Il s'agit d'une étude sérieuse avec une approche très intéressante. Ils ont calculé le génome commun de plusieurs familles de singes, ce qui a fourni une quantité impressionnante de données », a-t-il déclaré à Wiedenskub.
«Pendant un certain temps, il y a eu une confusion sur l'étrange décalage entre la fréquence des mutations dans le génome humain et l'âge des fossiles quand il s'agissait de notre division évolutive avec les grands singes. Au lieu d'étudier les humains, les chercheurs ont inversé le problème et ont étudié nos plus proches parents. Et maintenant, ils trouvent des données cohérentes avec les découvertes de fossiles."
"Par conséquent, nous, les humains, sommes le singe le plus étrange dans ce contexte."
Chercheurs: quelque chose aurait pu se passer lors de l'exode d'Afrique
Selon Mikkel Heide Schirup, il est difficile de comprendre quand la fréquence de mutation d'une personne a commencé à baisser. Mais il suggère que cela s'est produit relativement récemment. Il y a peut-être 200 à 300 mille ans seulement.
Morten Allentoft est d'accord avec Mikkel Heide Schirup selon lequel il semble que les taux de mutation chez l'homme ont diminué relativement récemment. Et par «récemment», on entend une plage au cours du dernier million d'années.
«C'est probablement arrivé sur le dernier tronçon de la branche. Si cela s'était produit plus tôt, alors l'image ne serait pas cohérente avec l'âge des fossiles, car nous aurions à nous séparer avant la période où certaines des découvertes sont datées, et nous pensons que ce sont nos ancêtres communs », dit-il.
On ne sait pas pourquoi nous avons moins de mutations
cependant, il est difficile de dire quelle pourrait être la cause de la diminution des taux de mutation. C'est peut-être un changement dans l'environnement et les conditions de vie, suggère Morten Allentoft.
«Nous avons quitté l'Afrique et envahi le monde entier. Nous avons été influencés par toutes sortes de facteurs environnementaux qui pourraient ne pas affecter les autres grands singes. Personne ne sait comment tout cela pourrait affecter le taux de mutations."
«Beaucoup de choses peuvent faire la différence», déclare Mikkel Heide Schirup. "Des facteurs à la fois environnementaux et biologiques, comme le fait que plus tard nous grandissons et avons des enfants."
La fréquence des mutations humaines est étudiée principalement chez les Européens
La prochaine étape de l'étude, entre autres, consistera à examiner les taux de mutation chez plus de singes pour fournir une estimation plus précise. En outre, les chercheurs vont inclure dans leurs travaux un autre grand singe - les bonobos.
En outre, les chercheurs devraient tester les taux de mutation chez plus de personnes différentes, explique Mikkel Heide Schirup.
«Malheureusement, nous avons collecté des informations sur la fréquence des mutations principalement sur le matériel de la population européenne, nous devons donc maintenant savoir si l'image pourrait être différente dans d'autres parties du monde», explique Mikkel Heide Schirup.
Morten Allentoft convient que cela devrait être la prochaine étape.
«Il sera intéressant de voir si les taux de mutation sont différents, par exemple, parmi les peuples indigènes d'Amazonie ou d'Afrique. Peut-être que cela nous donnera des informations sur où et quand dans notre histoire évolutive cet indicateur a diminué et si cela s'est produit après l'exode d'Afrique."
Trouvé plus de mutations que prévu
La nouvelle étude a porté sur un total de dix familles de singes de mère, de père et de petits: sept familles de chimpanzés, deux familles de gorilles et une famille d'orangs-outans.
Les chercheurs ont documenté un certain nombre de nouvelles mutations, trouvant des variantes génétiques qui n'étaient présentes que chez l'enfant et non chez les parents.
Cela a été fait par une technique de séquençage du génome utilisée pour déterminer l'ADN d'un organisme.
Dans toutes les familles, les chercheurs ont trouvé plus de mutations chez les jeunes que prévu sur la base des données sur les mutations chez l'homme.
Les scientifiques se sont également appuyés sur des matériaux d'études antérieures qui examinaient la fréquence des mutations chez l'homme.
Asbjørn Mølgaard Sørensen
