Il n'existe pas d'ADNADNMolécule porteuse de l'information génétique, utilisée pour reconstruire les liens de parenté entre espèces.→ d'Homo erectusHomo erectusEspèce humaine ancienne, premier hominidé sorti d'Afrique et artisan des premiers bifaces acheuléens.→. Les fossiles de cette espèce, qui a peuplé l'AfriqueAfriqueContinent berceau de l'humanité : les premiers hominines y apparaissent, puis Homo sapiens il y a environ 300 000 ans, avant l'expansion vers le reste du monde.→ et l'Asie pendant près de deux millions d'années, sont trop anciens et ont trop longtemps séjourné dans des climats chauds pour que leur matériel génétique ait survécu. Mais l'émail des dents, la substance la plus dure du corps humain, conserve autre chose : des fragments de protéines. Dans la revue Nature, une équipe dirigée par Qiaomei Fu, de l'Institut de paléontologiePaléontologieScience qui étudie les êtres vivants du passé à partir de leurs fossiles, afin de reconstituer l'histoire de la vie et des écosystèmes.→ des vertébrés et de paléoanthropologiePaléoanthropologieScience qui étudie l'évolution humaine à partir des restes fossiles d'hominidés (os, dents, empreintes) et de leur contexte, pour reconstituer nos origines biologiques.→ de l'Académie chinoise des sciences, à Pékin, a extrait ces protéines de six dents fossiles découvertes en Chine. Leur analyse révèle un lien inattendu avec une autre humanité disparue, les DénisoviensDénisovienPopulation humaine éteinte, cousine des NéandertaliensNéandertaliensHumanité fossile d'Eurasie, robuste et adaptée au froid, éteinte vers 40 000 ans avant le présent.→, identifiée en 2010 par l'ADN de restes de la grotte de Denisova (Sibérie).→.12
Six dents de trois sites chinois
Les dents étudiées proviennent de trois sites célèbres de la paléoanthropologie chinoise. Le premier est Zhoukoudian, près de Pékin, la grotte où fut découvert dans les années 1920 et 1930 l'« Homme de Pékin », longtemps baptisé Sinanthropus pekinensis. Le deuxième est Hexian, dans la province de l'Anhui, où un crâne d'Homo erectus a été mis au jour en 1980. Le troisième, Sunjiadong, dans la province du Henan, est moins connu.12
Les fossiles sont généralement datés d'environ 400 000 ans, même si la chronologie de ces sites reste discutée. À Zhoukoudian, les estimations varient selon les méthodes, et à Sunjiadong l'âge repose surtout sur la faune associée.3 Les six dents ont été attribuées à Homo erectus sur la base de leur forme et de leur contexte, comme les crânes retrouvés sur les mêmes sites.
L'Homme de Pékin, une histoire mouvementée
Le choix de Zhoukoudian n'est pas anodin. Ce site est l'un des plus célèbres de l'histoire de la paléoanthropologie. À partir de 1927, des fouilles menées par des chercheurs chinois et occidentaux y ont mis au jour des dizaines d'individus, dont plusieurs calottes crâniennes, ainsi que des outils de pierre et des traces possibles de feu. L'Homme de Pékin est devenu l'un des piliers de notre connaissance d'Homo erectus en Asie.
Mais la plupart de ces fossiles ont disparu en 1941. Alors que la guerre entre la Chine et le Japon faisait rage, les caisses qui devaient les mettre à l'abri aux États-Unis se sont volatilisées, et on ne les a jamais retrouvées. Il n'en reste que des moulages et les descriptions minutieuses publiées par l'anatomiste Franz Weidenreich. Les dents analysées aujourd'hui font partie des rares restes originaux de Zhoukoudian restés en Chine et encore accessibles aux chercheurs.
La paléoprotéomiquepaléoprotéomiqueÉtude des protéines anciennes conservées dans les fossiles ; plus résistantes que l'ADN, elles permettent d'identifier des restes là où le génome a disparu.→, au-delà de l'ADN
L'ADN ancienADN ancienMatériel génétique conservé dans des vestiges anciens, souvent dégradé, séquencé grâce à des techniques de pointe.→ a révolutionné notre connaissance des Néandertaliens et des Dénisoviens. Mais il a une limite : il se dégrade avec le temps, d'autant plus vite que le climatClimatConditions atmosphériques moyennes d'une région sur le long terme ; ses variations (glaciations, aridifications) ont orienté migrations, agriculture et effondrements de sociétés préhistoriques.→ est chaud. Le plus ancien ADN humain connu, celui des fossiles de la Sima de los HuesosSima de los HuesosPuits naturel d'Atapuerca (Espagne) ayant livré plus de 6 500 ossements d'au moins 29 individus d'Homo heidelbergensis datés de −430 000 : le plus grand assemblage de fossiles humains du Pléistocène moyen.→, en Espagne, a environ 430 000 ans et a été conservé grâce à la fraîcheur constante d'une grotte.
Les protéines, en revanche, résistent bien plus longtemps, surtout lorsqu'elles sont emprisonnées dans l'émail dentaireémail dentaireTissu le plus dur de l'organisme, déposé en couches rythmiques pendant la formation de la dent, qui conservent une mémoire précise du temps.→. Depuis une dizaine d'années, la paléoprotéomiquePaléoprotéomiqueÉtude des protéines anciennes conservées dans les fossiles (os, émail dentaire) ; permet de déterminer l'espèce ou le sexe quand l'ADN a disparu.→, l'étude des protéines anciennes par spectrométrie de masseSpectrométrie de masseTechnique mesurant très précisément la masse de fragments de molécules pour en reconstituer la composition, ici la séquence des protéines.→, a permis d'analyser des fossiles vieux de plus d'un million d'années. Les protéines sont des chaînes d'acides aminés dont la séquence est dictée par les gènes. Lire cette séquence, c'est donc lire indirectement une petite partie du génome.
L'émail se prête particulièrement bien à cette approche. Il est presque entièrement minéral, formé de cristaux d'hydroxyapatite étroitement serrés, et les rares protéines qu'il contient sont piégées dans ce réseau minéral, à l'abri de l'eau et des bactéries. Ces dernières années, des protéines de l'émail ont été récupérées chez Homo antecessor, en Espagne, vieux d'environ 800 000 ans, et sur des fossiles plus anciens encore en Afrique et en Asie. Chacune de ces études a permis de placer un fossile dans l'arbre de la famille humaine alors que son ADN avait disparu depuis longtemps, un exploit qui aurait semblé impossible il y a seulement quinze ans.
L'équipe de Qiaomei Fu, pionnière de l'ADN ancien en Chine, a identifié neuf protéines de l'émail dans les dents étudiées.2 Elle a également pu déterminer le sexe des individus. Certaines protéines de l'émail, les amélogénines, existent en effet sous deux formes, l'une codée par le chromosome XChromosome XL'un des deux chromosomes sexuels, présent en deux exemplaires chez la femme et en un seul chez l'homme.→, l'autre par le chromosome Y. Cinq des six individus portaient la signature du chromosome Y : il s'agissait d'hommes.3
Une signature inédite
La découverte la plus frappante concerne l'améloblastine, une protéine qui intervient dans la formation de l'émail. Les six individus partagent deux variantes de cette protéine qui les distinguent de tous les autres humains étudiés jusqu'ici.2
La première, appelée A253G, remplace un acide aminé, l'alanine, par un autre, la glycine. Elle n'avait jamais été observée chez aucun autre humain ni aucun autre primate. Les auteurs proposent d'en faire un marqueur moléculaire de ces populations d'Asie orientale. Elle montre aussi que les individus des trois sites, distants de plusieurs centaines de kilomètres, appartenaient à une même population ou à des populations apparentées.12
Le lien dénisovien
La seconde variante, M273V, remplace la méthionine par la valine. Jusqu'ici, on ne la connaissait que chez les Dénisoviens, ces humains archaïques identifiés en 2010 grâce à l'ADN d'un os de doigt découvert dans la grotte de Denisova, dans l'Altaï sibérien.1 Les génomes des individus Denisova 3 et Denisova 25 portent la mutation correspondante, et les protéines dentaires du crâne de Harbin, dans le nord de la Chine, et de la mandibule de Penghu, repêchée au large de Taïwan, la contiennent aussi.3
Comment expliquer qu'Homo erectus et les Dénisoviens partagent cette particularité ? Pour Qiaomei Fu et ses collègues, la variante serait passée d'Homo erectus aux Dénisoviens par métissageMétissageCroisement génétique entre populations ou espèces humaines ; entre Néandertal et Homo sapiens, il a laissé 1 à 2 % d'ADN néandertalien chez les non-Africains.→, lorsque les deux groupes se sont rencontrés en Asie orientale.12 « Étant donné que les deux groupes étaient proches dans l'espace et dans le temps, c'est une suggestion raisonnable », estime la paléoanthropologue Tanya Smith, de l'université Griffith, en Australie.2
Le mystérieux fantôme superarchaïque
Cette hypothèse rejoint une énigme génétique ancienne. En analysant le génome des Dénisoviens, les généticiens ont repéré il y a une dizaine d'années des fragments d'ADN provenant d'une population encore plus ancienne, qu'ils ont surnommée « superarchaïque » ou « fantôme », faute de pouvoir l'identifier. Cette population se serait séparée de la lignée humaine bien avant les ancêtres communs des Néandertaliens, des Dénisoviens et de Homo sapiensHomo sapiensEspèce humaine actuelle, apparue en Afrique il y a environ 300 000 ans, seule lignée humaine survivante après l'extinction de Néandertal et des Dénisoviens.→.2
Homo erectus, présent en Asie depuis plus d'un million et demi d'années, était le candidat idéal. Les nouvelles données renforcent cette idée. « Nous avons compris que c'était peut-être lui, le superarchaïque », raconte Qiaomei Fu.2 Et l'histoire ne s'arrête pas là. Les Dénisoviens se sont à leur tour métissés avec Homo sapiens, et la variante M273V se retrouve aujourd'hui chez une petite fraction des humains modernes, notamment en Asie du Sud-Est et en Océanie.12 Une infime trace d'Homo erectus pourrait donc subsister dans notre propre corps.
Et si ces dents étaient dénisoviennes ?
Tous les spécialistes ne partagent pas cette lecture. Pour le paléoanthropologue John Hawks, de l'université du Wisconsin à Madison, la question est loin d'être tranchée. Il salue la cohérence des données, « difficile à obtenir à partir d'émail ancien », mais propose une autre interprétation.2
« Je ne pense pas que ces dents soient d'Homo erectus », écrit-il sur son blog. Leur âge, autour de 400 000 ans, tombe selon lui en pleine période dénisovienne. Si les dents partagent une variante avec les Dénisoviens, c'est peut-être tout simplement parce qu'elles appartiennent à des Dénisoviens, ou à une population de leur lignée.3 Il souligne que l'information disponible est mince, deux acides aminés seulement, et que la forme des dents ne permet pas d'exclure une identité dénisovienne. Il doute même que les crânes de Zhoukoudian et de Hexian puissent être attribués de manière sûre à Homo erectus.3
John Hawks ne rejette pas pour autant l'hypothèse d'un métissage ancien entre Homo erectus et Dénisoviens, qu'il juge plausible. Il rappelle cependant que la part d'ascendance superarchaïque chez les Dénisoviens est faible, ce qui rend peu probable sa détection directe dans quelques protéines. En conclusion, il estime que les deux scénarios, Homo erectus ou Dénisovien, restent possibles.3 Une variante génétique peut aussi apparaître indépendamment dans deux populations, par pure coïncidence.2
Le casse-tête des fossiles chinois
Ce débat illustre une difficulté plus générale. Les fossiles humains de Chine datés d'entre 800 000 et 100 000 ans présentent une grande diversité de formes, que les paléoanthropologues peinent à classer. Certains ont été rangés dans Homo erectus, d'autres dans des catégories plus floues, comme les « Homo archaïques ». Le crâne de Harbin, décrit en 2021 sous le nom d'Homo longiHomo longiGroupe d'hominines defini en 2021 a partir du crane de Harbin (Dragon Man), souvent rattache aux denisoviens.→, a été rattaché aux Dénisoviens en 2025 grâce à ses protéines et à son ADN mitochondrial.
La paléoprotéomique offre désormais un moyen de trier ces fossiles autrement que par leur seule forme. Chaque nouvelle dent analysée ajoutera une pièce au puzzle. Les auteurs de l'étude espèrent notamment obtenir des protéines de fossiles chinois plus anciens, attribués sans ambiguïté à Homo erectus, qui permettraient de vérifier si la variante M273V était déjà présente avant l'apparition des Dénisoviens.2
Une Asie peuplée de cousins
Quelle que soit l'interprétation retenue, l'étude confirme que l'Asie orientale du Pléistocène moyenPléistocène moyenSous-période géologique (environ 770 000 à 126 000 ans) marquée par une complexité comportementale croissante des hominines.→ était un monde complexe, où plusieurs formes humaines se sont côtoyées, rencontrées et métissées. Homo erectus, les Dénisoviens, et peut-être d'autres populations encore inconnues, ont partagé les mêmes territoires pendant des centaines de milliers d'années.
L'histoire humaine apparaît de moins en moins comme un arbre aux branches bien séparées, et de plus en plus comme un buisson dont les rameaux se croisent et se rejoignent. Et grâce à quelques dents, minuscules capsules temporelles, nous commençons à lire les traces de ces rencontres, inscrites dans les protéines de nos lointains cousins et parfois, discrètement, dans les nôtres.
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