En ce qui concerne les espèces, explique l’anthropologue biologique Rebecca Ackermann, « oubliez tout ce que vous avez appris au lycée. »
La définition classique du manuel, connue sous le nom de concept d’espèce biologique, est un groupe d’organismes qui ne produisent qu’une progéniture fertile les uns avec les autres. Selon cette règle, les chiens domestiqués sont une seule espèce — qu’il s’agisse d’un teckel ou d’un danois — mais pas d’un âne et d’un cheval.
Ackermann, professeur à l’Université du Cap en Afrique du Sud, est favorable à une définition différente qui ne dépend pas de relations sexuelles réussies: un groupe d’organismes partageant un mélange de traits anatomiques, comportementaux et génétiques qui les distingue des autres groupes. Mais, ajoute-t-elle, « Beaucoup, beaucoup de biologistes évolutionnistes que je connais évitent souvent entièrement le mot espèce. »
C’est parce que l’arbre évolutif est emmêlé et que de nombreux organismes sur des branches divergentes peuvent encore se croiser. « Les canidés ont, les porcs ont, les souris ont. Vous l’appelez, et c’est le cas ”, explique le biologiste évolutionniste de l’Université de Géorgie, Michael Arnold. « Il y a un hybride sous chaque buisson. »
Cela inclut nos ancêtres. Des preuves génétiques ont montré que les anciens Homo sapiens se sont croisés avec les Néandertaliens et leurs cousins orientaux, les Dénisoviens, à plusieurs reprises entre 100 000 et 40 000 ans. Les Néandertaliens et les Dénisoviens se sont accouplés, et les Dénisoviens se sont liés à une lignée lointaine, non encore connue à partir de fossiles, qui était peut-être plus proche de l’Homo erectus antérieur.
Dans les études récentes sur l’ADN ancien, presque « chaque fois qu’un nouvel individu est séquencé à partir des archives fossiles humaines”, explique Ackermann, « il y a de nouvelles preuves du flux génétique. »
Le métissage a peut-être été un thème commun dans l’évolution humaine, mais il est difficile à comprendre aujourd’hui, alors que la nôtre est la seule espèce Homo qui reste. Pour mieux saisir notre passé, des anthropologues comme Ackermann ont commencé à rechercher d’autres animaux qui s’accouplent à travers des lignées d’espèces biologiques classiques.
Il y a un problème majeur avec le concept d’espèce biologique: Il ne peut pas être appliqué aux organismes qui se reproduisent de manière asexuée, ce qui inclut la plupart des microbes. L’exigence sexuelle pose également un défi pour les animaux éteints car les paléontologues ne peuvent pas dire simplement en regardant deux fossiles similaires si les créatures pourraient s’accoupler. L’exclusion des organismes éteints et asexués signifie que le concept d’espèce biologique ne fonctionne pas pour la grande majorité de la vie qui a existé.
Néanmoins, les biologistes ont longtemps défendu cette définition, en partie parce qu’elle correspondait à l’image dominante de l’évolution en tant qu’arbre ramifié, dans lequel une seule espèce ancestrale diverge en lignées distinctes d’espèces descendantes.
» C’était une idée classique ”, explique Arnold. Au lieu de cela, dit-il, nous devons reconnaître que lorsque les descendants se ramifient, « les gènes sont toujours échangés, même si nous les appelons différentes espèces. »
Des croisements ont maintenant été détectés chez 10% des espèces animales et 25% des primates, y compris des croisements en cours entre des parents éloignés tels que les gelada et les singes babouins, dont le dernier ancêtre commun vivait il y a environ 4 millions d’années.
Reconnaissant l’omniprésence du métissage chez les primates, Arnold a écrit un livre il y a une décennie qui soutenait que l’hybridation s’était probablement produite dans l’évolution humaine. Il a reçu des critiques cinglantes de la part d’anthropologues, qui pensaient que l’Homo sapiens ne participait pas aux affaires interspécifiques — jusqu’à ce que plusieurs mois plus tard, lorsque le séquençage du génome de Néandertal l’a révélé.
« J’ai essayé de ne pas me sentir trop béat parce que je me suis tellement trompé sur tant de choses au cours de ma carrière scientifique”, se souvient Arnold.
Ce que les Babouins nous ont appris
Bien que l’ADN confirme que les anciens hominins se sont croisés, il ne raconte pas toute l’histoire, y compris comment les descendants hybrides se sont comportés dans différents environnements ou sociétés.
« Nous ne pourrons jamais réellement observer les interactions entre les hominines archaïques et notre propre lignée en temps réel, mais c’est quelque chose que nous pouvons faire avec des primates non humains”, explique Jenny Tung, anthropologue biologique à l’Université Duke.
Tung étudie les babouins dans le bassin d’Amboseli au Kenya. La population est observée depuis des décennies. Bien qu’il s’agisse principalement de babouins jaunes, dans les années 1980, les chercheurs ont remarqué des babouins anubis occasionnels, une espèce distincte trouvée au nord.
Les lignées se sont séparées il y a environ 1,4 million d’années, soit plus du double du temps pensé pour séparer les Néandertaliens et les humains modernes. Mais malgré les différences physiques et génétiques entre les espèces, les hybrides documentés parmi les babouins sont fertiles et prospères.
« Cela a commencé à soulever beaucoup de questions sur la façon dont ces deux espèces parentes peuvent rester séparées l’une de l’autre si elles semblent se mélanger assez librement”, explique Tung.
Pour comprendre ce processus, Tung et ses collègues ont effectué des tests d’ascendance — « Nous regardons, vous savez, Abby la merde de babouin, puis nous récupérons son échantillon fécal et en extrayons de l’ADN” — et comparons ces résultats avec des observations comportementales.
Dans la récente étude de l’équipe, les 22 babouins Amboseli testés avaient une ascendance anubis de 12 à 72%, y compris des individus ressemblant à des jaunes purs. Les signatures génétiques omniprésentes d’anubis suggèrent que l’espèce s’accouple depuis des centaines, voire des milliers de générations.
Une analyse plus poussée, incluant les babouins de plus loin, a cependant montré que les hybrides n’existent que dans une zone étroite de transition entre les territoires centraux des anubis et des babouins jaunes. Il est possible, pense Tung, que les traits hybrides dans cet habitat ou ce groupe social particulier ne soient pas bénéfiques ailleurs. Par exemple, la fourrure d’anubis plus foncée de certains hybrides peut surchauffer les babouins dans un territoire jaune pur, qui a tendance à être plus chaud, plus sec et plus semblable à la savane par rapport aux forêts montagneuses des terres d’anubis purs. Si c’est le cas, cela suggère que l’hybridation entre hominines peut également avoir été utile dans certains environnements et sociétés, mais pas dans d’autres.
Comment repérer un Hybride
Ackermann recherche également des babouins, mais les siens sont morts. Experte en anatomie squelettique, elle s’est intéressée à l’hybridation au début des années 2000 tout en étudiant des os de babouins aux pedigrees connus. Elle remarquerait que certaines personnes avaient l’air un peu inhabituelles, seulement pour vérifier leurs dossiers et constater qu’elles étaient hybrides.
» Très vite, j’ai décidé que j’allais essayer de caractériser quantitativement ce que je voyais ”, se souvient Ackermann.
Elle espérait trouver des caractéristiques squelettiques résultant de croisements en général, qui pourraient être utilisées pour repérer des hybrides parmi les fossiles humains. C’était un objectif provocateur, des années avant que les méthodes génétiques ne confirment l’hybridation des hominines. Mais son approche a un avantage sur même l’analyse génétique la plus avancée: Bien que l’ADN ancien puisse identifier de manière fiable les hybrides, il est rarement conservé dans les os des régions chaudes âgées de plus de 10 000 ans. Parce qu’elle se concentre sur les traits squelettiques visibles, Ackermann peut potentiellement identifier des fossiles hybrides couvrant l’histoire de plus de 6 millions d’années des hominines.
En mesurant les crânes de 169 babouins jaunes, anubis et hybrides qui avaient vécu en captivité, elle a constaté que les hybrides ne sont pas simplement des intermédiaires de l’espèce mère. Cependant, ils présentent fréquemment des anomalies telles que des dents supplémentaires ou mal alignées. Cela avait du sens pour Ackermann: Les hybrides en développement recevraient des commandes des génomes des deux parents, qui pourraient ne pas être synchronisés en termes de moment où certaines dents ou certains os devraient se former. Ces petits problèmes n’affecteraient pas la forme évolutive de l’individu, mais ils pourraient faire basculer les chercheurs vers un hybride.
Ackermann a trouvé les mêmes bizarreries de développement chez divers groupes de mammifères tels que les gnous et les gorilles. Puis elle a appliqué sa méthode aux ancêtres humains.
Les anthropologues ont longtemps débattu de la question de savoir si des fossiles d’hominines particuliers pouvaient représenter des hybrides, mais ont généralement basé leurs arguments sur l’hypothèse infondée que les hybrides ressemblent à des intermédiaires, ou à des moyennes, de leurs parents. Dans une étude de 2010, Ackermann a utilisé des anomalies de développement pour suggérer des candidats hybrides, tels que des Néandertaliens de Croatie âgés de 130 000 ans avec des prémolaires anormales et des humains modernes d’Israël âgés de 100 000 ans avec des traits tels que des dents mal alignées et un visage asymétrique.
Elle comprenait également un crâne humain anatomiquement moderne de Roumanie vieux de 35 000 ans. Cinq ans après l’étude d’Ackermann, l’ADN ancien d’un autre Homo sapiens sur le même site a révélé que l’individu avait un ancêtre néandertalien il y a seulement quatre à six générations.
Évolution En avance rapide
Ackermann et ses collègues veulent savoir à quel point ces bizarreries de développement sont courantes parmi les hybrides et si elles persistent dans les générations suivantes. Ses collègues de l’Université de Calgary ont élevé plusieurs générations de souris de trois sous-espèces et de deux espèces pour le projet. Kerryn Warren de l’Université du Cap, une récente doctorante de l’équipe d’Ackermann, a analysé les os.
Le projet est en cours, mais la thèse de doctorat de Warren, intitulée « Of Mice and Hominins », offre un aperçu: Les communautés hybrides sont étonnamment diverses. La progéniture peut ressembler à un parent ou à un mélange — ou prendre des formes contrairement au parent. Le mélange permet aux espèces d’échanger et de mélanger leurs gènes, et les nouveaux traits résultant de ces « monstres pleins d’espoir”, comme Warren et d’autres chercheurs appellent des hybrides, pourraient être des raccourcis évolutifs utiles, en particulier pour nos ancêtres.
Au fur et à mesure que l’Homo sapiens se développait à l’échelle mondiale, ils se sont confrontés à de nouveaux environnements, aliments et maladies. Les migrants auraient pu s’adapter à ces pressions, mais cela aurait pris plusieurs générations.
Certains groupes, cependant, ont pu accélérer ce processus: En s’accouplant avec les Néandertaliens et les Dénisoviens qu’ils ont rencontrés dans leur nouveau monde, les lignées des Homo sapiens nouvellement arrivés auraient pu acquérir des gènes localement adaptatifs liés à la couleur de la peau et des cheveux, au métabolisme et à l’immunité sur des décennies seulement. ”Cela dépasse de loin ce que vous pourriez réaliser grâce à la sélection naturelle », explique Ackermann. « L’hybridation a eu un effet sérieux, un impact important sur les gens.”