Il y a à peine 15 000 ans, les humains partageaient leurs grottes avec un autre groupe de singes droits appelés les Denisovans. Les deux hominins étaient génétiquement distincts, se séparant de leur ancêtre commun le plus proche plus de 500 000 ans plus tôt, mais ils étaient physiquement proches. Les humains et les Denisoviens se sont accouplés - probablement beaucoup - sur une gamme allant de la Sibérie à l'Asie du Sud-Est, laissant une lignée génétique limitée qui est encore détectable dans certaines populations humaines aujourd'hui.
En plus de ces restes génétiques, il ne reste que quelques rappels de nos anciens familiers - une mâchoire, des dents et l'os rose d'une fille avec une cuillerée d'ADN sur son extrémité, arrachés d'une grotte en Sibérie en 2010. Aucun squelette ou crâne complet n'a jamais été ont été trouvés, laissant les scientifiques se demander: à quoi ressemblaient ces proto-personnes?
Une nouvelle étude publiée aujourd'hui (18 septembre) dans la revue Cell vise à répondre à cette question par une analyse génétique sans précédent. En faisant une carte méthylique du génome de Denisovan - c'est-à-dire une carte montrant comment les changements chimiques de l'expression des gènes pourraient influencer les traits physiques - une équipe internationale de chercheurs a reconstruit le premier portrait plausible de la fille Denisovan de 40000 ans dont l'auriculaire a aidé lancer une nouvelle branche de l'arbre généalogique humain.
Les résultats montrent une figure avec un front bas, une mâchoire saillante et un menton presque inexistant - une anatomie globale pas si différente d'un autre groupe d'humains disparus, les Néandertaliens, qui occupaient la Terre à peu près au même moment.
"Je m'attendais à ce que les traits de Denisovan soient similaires à ceux des Néandertaliens, simplement parce que les Néandertaliens sont leurs plus proches parents", a déclaré David Gokhman, auteur principal de l'étude, généticien à l'Université de Stanford, à Live Science. "Mais dans les quelques traits où ils diffèrent, les différences sont extrêmes."
Par exemple, Gokhman et ses collègues ont découvert que les Denisoviens avaient des arcades dentaires beaucoup plus longues (c'est-à-dire leurs rangées de dents supérieures et inférieures plus avancées) que les Néandertaliens et les humains modernes; et le sommet de leur crâne s'étirait nettement plus. Ces résultats donnent à Gokhman un certain espoir que deux crânes partiels récemment découverts en Chine pourraient en fait appartenir aux Denisoviens à tête large, ce qui pourrait potentiellement étendre les maigres archives fossiles de nos parents morts insaisissables.
Pinky Promise
Alors, comment reconstruisez-vous le visage d'une personne disparue lorsque vous n'avez qu'à travailler avec de l'ADN sur le bout des doigts? Pour cette étude, Gokhman et ses collègues ont recherché des anomalies dans l'expression des gènes - ou, comment certains traits physiques peuvent être influencés par des inhibiteurs chimiques dans le code génétique d'une personne.
"Il existe différentes couches qui composent notre génome", a déclaré Gokhman. "Nous avons la séquence d'ADN elle-même, où nos gènes sont codés. Ensuite, en plus de cela, il y a des couches régulatrices qui contrôlent quels gènes sont activés ou désactivés, et dans quels tissus."
L'une de ces couches est un processus appelé méthylation de l'ADN. La méthylation se produit lorsque des produits chimiques contenant un atome de carbone et trois atomes d'hydrogène - également appelés groupes méthyle - se lient à certaines molécules d'ADN. Bien que cette liaison ne modifie pas la séquence d'ADN sous-jacente, elle peut interférer avec la façon dont des gènes spécifiques sont exprimés. Certains schémas de méthylation peuvent indiquer si une cellule a un cancer, par exemple, et peuvent entraîner des déformations anatomiques.
Ainsi, les chercheurs ont examiné l'ADN de Denisovan disponible pour comparer les modèles de méthylation du groupe avec ceux trouvés chez les humains et les Néandertaliens pour voir où leur expression génique se chevauchait et où elle divergeait. Une fois que le profil unique de méthylation des Denisoviens a été cartographié, les chercheurs ont essayé de déterminer quels traits physiques étaient modifiés par chaque gène méthylé, en fonction des troubles humains connus qui se produisent lorsque ces mêmes gènes sont inhibés.
L'équipe a trouvé un total de 56 traits chez les Denisoviens qui, selon eux, étaient différents des humains modernes et des Néandertaliens, dont 32 ont entraîné des différences anatomiques claires. En plus de leurs crânes larges et de leurs mâchoires saillantes, les Denisoviens avaient des bassins et des cages thoraciques plus larges que les humains modernes, et des visages plus fins et plus plats que les Néandertaliens.
Pour tester l'exactitude de leurs prédictions anatomiques, les chercheurs ont également créé des cartes de méthyle similaires pour les Néandertaliens et les chimpanzés - deux espèces avec une anatomie connue - qu'ils pourraient utiliser pour vérifier leurs prédictions instantanément. Ils ont constaté qu'environ 85% de leurs prédictions sur les traits divergents et dans quelle direction (par exemple, si le crâne d'un Néandertalien était plus large ou plus fin que celui d'un humain) étaient sans fondement.
Cela a donné aux chercheurs l'espoir que leur Denisovan reconstruit n'était pas loin de la réalité ancienne. Un dernier test de leurs prédictions a eu lieu en mai 2019, lorsqu'un groupe distinct de chercheurs aurait identifié pour la première fois une mâchoire de Denisovan. Lorsque Gokhman et ses collègues ont comparé leurs prédictions à l'anatomie réelle de la mâchoire, ils ont constaté que sept prédictions sur huit correspondaient.
"Le seul vrai test de nos prévisions est de trouver plus d'os Denisovan et de les faire correspondre", a déclaré Gokhman. Son fossile de rêve, a-t-il ajouté, inclurait une partie d'un visage de Denisovan - "les visages sont si différents entre les différents humains", a-t-il déclaré.
