Innehållsförteckning för HS No. 313 från Science & Vie

Napoléon III, grand amateur d’archéologie, avait fait des Gaulois nos ancêtres officiels. La paléogénétique moderne contredit l’empereur et fait surgir des ténèbres de l’histoire un nouveau candidat à notre ascendance : les terribles Yamnayas. Ceux-ci se seraient imposés en Europe en massacrant une partie de la population, terrassant les héritiers d’anciens migrants originaires d’Anatolie. Lesquels avaient submergé leurs prédécesseurs, des chasseurs-cueilleurs à la peau noire. Et ainsi de suite ! L’inventaire de nos ancêtres laisse apparaître une inquiétante propension... à disparaître. Ainsi les Aurignaciens, premiers Sapiens qui s’installent en Europe : victimes d’un épisode glaciaire sévère, ils sont anéantis, remplacés par de nouveaux Sapiens des milliers d’années plus tard. L’homme de Néandertal, pourtant armé d’un cerveau et d’une musculature supérieurs aux nôtres : disparu ! Les Dénisoviens : idem. La…

PACIFIQUE DES AMÉRINDIENS EN POLYNÉSIE ? L’explorateur norvégien Thor Heyerdahl aurait-il vu juste, au moins en partie ? Convaincu que les Polynésiens descendaient des anciennes populations de la côte ouest de l’Amérique du Sud, comme le racontent des légendes locales, il avait embarqué en 1947 depuis le Pérou à bord du Kon-Tiki, un radeau de balsa, avant de s’échouer cent jours plus tard sur un atoll de l’archipel des Tuamotu, prouvant ainsi qu’un tel voyage était possible. Sa thèse fut pourtant contestée par les scientifiques, ces derniers estimant, à raison, que les origines des Polynésiens se situaient de l’autre côté du Pacifique, dans les îles d’Asie du Sud-est. Pour autant, les liens potentiels entre Amérindiens et Polynésiens ont continué à interroger les experts. “La patate douce, qui est…

Ce n’est pas un hasard si Svante Pääbo, le père de la paléogénomique, a reçu en 2022 le prix Nobel de … médecine. Car l’étude de l’ADN ancien raconte non seulement la grande évolution humaine, mais elle retrace aussi l’histoire de nos maladies. “La paléogénomique sert à révéler trois volets des maladies”, explique Céline Bon, paléogénéticienne au Muséum national d’histoire naturelle. “Elle permet tout d’abord de comprendre leurs origines, c’est-à-dire à quelle date et pour quelles raisons les pathogènes ont émergé. Ensuite, d’étudier comment les maladies ont évolué au fil des siècles. Enfin, et c’est nouveau, l’ADN ancien montre comment l’homme s’est adapté aux maladies.” Tout commence dans les années 1990, lorsque les premiers tests PCR montrent que l’on peut détecter du matériel génétique de pathogènes dans des restes humains.…

Le génome humain, l’ensemble de l’information génétique contenue dans nos cellules, a fait l’objet d’un premier séquençage dit “complet” dès 2003… Pourtant, il est resté une terra incognita sur 8 % de sa séquence ! En cause, la difficulté à séquencer certaines régions, notamment les bras courts des chromosomes 13, 14, 15, 21 et 22, le chromosome Y, et les extrémités et centres des autres chromosomes. Ces zones réfractaires présentent un grand nombre de courtes séquences répétées, un casse-tête pour les premières techniques de séquençage qui reposaient sur la lecture de portions d’ADN de petite taille. En parallèle de ces difficultés, un autre souci taraudait les généticiens : l’absence de pangénome humain, c’est-à-dire de référence universelle répertoriant différents génomes complets représentatifs de l’espèce. De fait, les bases de données reposaient…

SVHS : Comment définir le terme de “métissage” ? Paul Verdu : En génétique des populations, nous en avons une définition précise. Il s’agit de la reproduction biologique de deux groupes d’individus, précédemment isolés pendant au moins une génération, qui donne naissance à une nouvelle population génétiquement métissée. SVHS : Mais dans le langage courant, le mot métissage n’a-t-il pas une connotation ethnique ? Évelyn Heyer : C’est un terme très lourd de sens en sciences humaines et sociales. La notion de métissage est associée, notamment dans l’histoire du colonialisme et du racisme, à l’idée présupposée de groupes de population pure qui se mélangeraient pour faire des métis. P. V. : En génétique, il n’y a pas d’histoire de pureté de race ! C’est toute la…

MAJ L’INFO SCIENTIFIQUE MISE À JOUR La dengue, le chikungunya, le Zika ou encore la fièvre jaune sont autant de virus transmis par les piqûres de moustiques. Et leur évolution est exponentielle. D’après des chiffres communiqués par l’OMS en juillet 2023, environ la moitié de la population mondiale est exposée au risque de dengue, avec une estimation de 100 à 400 millions d’infections par an. Or, ces données pourraient être revues à la baisse dans les années à venir… La raison ? Le travail du World Mosquito Program, une initiative à but non lucratif qui se donne pour objectif de protéger les populations du monde entier contre les maladies transmises par les moustiques. Elle s’appuie sur une méthode initiée par des chercheurs australiens de l’université Monash, de Melbourne, qui utilise…

MAJL’INFO SCIENTIFIQUEMISE À JOUR Jusqu’à présent, les entraîneurs utilisaient la vidéo comme outil d’observation des performances de leurs athlètes. Grâce au projet PerfAnalytics (porté par l’Insep, l’Inria et les fédérations françaises de boxe, d’escalade, de lutte, de gymnastique et de cyclisme) et au traitement des données biomécaniques et statistiques des images, les vidéos peuvent désormais traduire les efforts déployés par les sportifs. Le dessin ci-dessous représente, de façon poétique, les mesures recueillies au cours d’un match de boxe. Chaque paire de roses est un combat entre deux adversaires : la hauteur des fleurs symbolise les distances parcourues, et les épines, la fréquence des coups.…

MAJL’INFO SCIENTIFIQUEMISE À JOUR En la simulant ! Voici le scénario : pour obtenir un contrat d’exploitation du lithium aux “Riverchelles”, les États (fictifs) du Cryptanga et de l’Anuméric sont prêts à tout. Ils vont donc s’affronter sans merci lors d’une cyberguerre… imaginaire, puisqu’il s’agit d’une simulation organisée pour la 4e édition de Cyber Humanum Est. Du 5 au 9 février, à Nancy, ce wargame a mobilisé 190 étudiantes et étudiants de l’université de Lorraine (dont Mines Nancy), qui se sont donc répartis entre les deux adversaires fictifs, Cryptanga et Anuméric. Un troisième groupe indépendant jouait, quant à lui, les pirates anonymes. Ils se sont affrontés durant 48 heures non-stop, sous des tentes non chauffées, nourris de rations militaires. Rigueur martiale garantie ! Pour déstabiliser l’adversaire, tous les moyens sont…

SVHS : En deux décennies, la paléogénétique a bouleversé notre compréhension des origines humaines. Sommesnous aux prémices de cette révolution ? Claudine Cohen : La paléogénétique apporte un éclairage puissant sur la complexité de l’évolution humaine et elle a déjà résolu certaines questions lancinantes : le développement d’Homo sapiens ne peut plus être pensé comme l’ascension irrésistible d’une espèce qui conquiert la Terre en remplaçant, voire en anéantissant toutes les autres sur son passage. Il faut désormais tenir compte de ses multiples métissages biologiques et culturels avec d’autres formes du genre Homo. L’extraction et le séquençage de l’ADN des hominines fossiles [classe de primates comprenant le genre Homo et, parmi d’autres genres, les australopithèques et les paranthropes, ndlr] concernent essentiellement des vestiges appartenant aux périodes les plus récentes du…

Vous êtes d’attaque dès l’aube ? C’est en partie génétique ! Le plus fort, c’est que vous avez sans doute hérité ce “chrono-type matinal” d’humains non sapiens : les Néandertaliens, avec lesquels nos ancêtres Homo sapiens se sont métissés. Explication : en analysant les fragments d’ADN néandertalien qui subsistent dans les génomes humains modernes, des chercheurs américains ont découvert que plusieurs dizaines d’entre eux impacteraient les gènes de l’horloge interne, favorisant la propension à être matinal. Leur étude a été publiée dans Genome Biology and Evolution, le 14 décembre 2023. Mais alors, pourquoi les Néandertaliens se levaient-ils tôt en pleine période glaciaire ? “Ils ont vécu en Europe des centaines de milliers d’années, explique Stéphane Peyrégne, généticien à l’institut Max-Planck d’anthropologie évolutionniste à Leipzig. Peut-être se sont-ils ainsi adaptés aux…

Jusqu’à il y a peu, l’affaire était entendue : Homo sapiens était apparu quelque part en Afrique de l’Est, puis un petit groupe homogène d’individus avait quitté ce berceau pour partir à la conquête du monde, leurs descendants s’établissant d’abord au Proche-Orient avant de se disperser vers l’Asie, d’une part, et vers l’Europe, d’autre part. Toujours selon cette théorie, Homo sapiens serait arrivé en Europe de l’Ouest il y a environ 45 000 ans où il a établi la culture dite “aurignacienne”, caractérisée par des objets en pierre taillée et en os. Autre fait d’armes, il aurait rapidement supplanté son cousin néandertalien qui s’était installé en Europe bien plus tôt (ses plus anciens restes retrouvés à ce jour sont ceux de la grotte Sima de los Huesos, en Espagne, et…

SVHS : Qu’a apporté le séquençage du génome humain ? Frédéric Austerlitz : L’accès aux séquences d’ADN a donné beaucoup plus de puissance pour reconstituer l’histoire des populations humaines, leurs migrations, leurs adaptations à l’environnement, l’impact des phénomènes culturels, etc. Puis, il y a eu le séquençage de l’ADN ancien qui nous a permis de donner une profondeur temporelle à ce que nous étudions : nous pouvons comparer une population actuelle avec une population du passé ayant vécu au même endroit, et nous demander s’il y a une continuité génétique, ou examiner les variations de fréquence de certains gènes d’adaptation. Étienne Danchin : Le risque quand on possède la séquence de l’ADN, c’est de se limiter à sa seule étude, en oubliant tout le reste. Cette vision réduite peut…

Cent soixante-dix ans après la diffusion des théories racistes du Français Arthur de Gobineau dans son Essai sur l’inégalité des races humaines, les progrès de la génomique pourraient-ils servir de support à la stigmatisation de certains groupes humains ? Certains le craignent au regard de l’actualité. Ainsi la Chine est-elle accusée de se livrer à une campagne de collecte systématique d’empreintes ADN afin de ficher les membres de la communauté ouïghoure, une minorité ethnique (ci-dessous : un policier devant l’entrée d’une mosquée à Kashgar, dans le Turkestan chinois). “Ces prélèvements de données biométriques sont un élément central du système de surveillance massive mis en place par Pékin au Xinjiang”, accuse Maya Wang, de l’ONG Human Right Watch. Faut-il y voir le signe d’une réhabilitation du concept de race ? Certes, relève…

MAJL’INFO SCIENTIFIQUEMISE À JOUR C’est Giovanni Bianchini, un astronome italien, en 1440, d’après l’historien Glen Van Brummelen, qui publie cette découverte dans Historia Mathematica. L’invention du premier point décimal en mathématique, jusqu’ici attribuée à un mathématicien allemand du XVIe siècle, vient ainsi d’être repoussée de 150 ans. Il s’agissait là d’une innovation capitale, car avant Bianchini, les astronomes occidentaux utilisaient le système sexagésimal (sur une base 60) hérité des Babyloniens – système toujours en vigueur pour compter les heures et les degrés de latitude ou longitude. La complexité des calculs astronomiques en base 60 a donc poussé Bianchini à utiliser la base 10. Il était astronome, mais aussi économiste, et maître en calcul ! Voilà pourquoi il aurait inventé le point décimal, lequel permet de séparer d’un point (ou d’une…

Fort du succès de son avion solaire Solar Impulse, l’explorateur suisse Bertrand Piccard relance l’expérience avec cette fois un avion à hydrogène. L’objectif est un tour du monde, en neuf jours sans escale, d’ici à 2028. Pour y parvenir, il s’associe avec le navigateur Raphaël Dinelli (ingénieur spécialiste des matériaux composites), ainsi que le groupe belge Syensqo, ex-filiale de Solvay, géant de la chimie. L’avion, nommé Climate Impulse, se veut un démonstrateur. Il embarquera des réservoirs d’hydrogène liquide généré à l’aide d’électricité décarbonée, refroidi à -253 °C. Le concept actuel, de 37 m d’envergure, est doté de deux fuselages de chaque côté du cockpit. L’explorateur et son coéquipier espèrent prouver la viabilité de l’avion à hydrogène, alors que le secteur du transport aérien se voit pointé du doigt pour son…

Domaine de recherche hautement technique, la paléogéné-tique a connu plusieurs bonds technologiques vertigineux ces vingt dernières années ! “Extraordinaires, ces avancées ont significativement augmenté la force de frappe de cette discipline et lui ont permis de faire de grandes découvertes sur l’évolution humaine”, commente Ludovic Orlando, directeur du centre d’anthropobiologie et de génomique de Toulouse. “Grâce à elles, le métier du paléo-généticien est en pleine évolution”, s’enthousiasme Eva-Maria Geigl, paléogénéticienne à l’institut Jacques-Monod du CNRS, à Paris. Pour étudier l’ADN d’êtres vivants éteints, les paléogénéticiens suivent une méthodologie très rigoureuse, dont l’analyse de l’information génétique n’est que le dernier maillon. En pratique, tout commence par le prélèvement de restes fossiles sur un site archéologique. “Pour minimiser leur contamination par de l’ADN d’êtres vivants actuels – un fléau majeur en paléogénétique…

SVHS : Que signifie précisément le terme “événement fondateur” ? Rémi Tournebize : On parle d’événement fondateur quand une population s’est établie pour une large part à partir d’un petit groupe de personnes elles-mêmes issues d’une grande population ancestrale. On peut prendre l’exemple de la population québécoise qui a été fondée à partir de quelques individus venant du royaume de France au XVIIe siècle. La particularité d’un événement fondateur est qu’il emporte avec lui une faible proportion de la diversité génétique de la population d’origine. Certains modèles en évolution humaine suggèrent que la dispersion des humains hors du continent africain est aussi liée à une succession d’événements fondateurs, ce qui explique que la diversité hors d’Afrique soit globalement un sous-échantillonnage de la diversité africaine. SVHS : Comment définir…

La paléontologie a été inventée voici plus de deux siècles ; la paléogénétique, il y a quelques décennies… Aussi la seconde fait-elle parfois figure de bizut comparée à la première. Résultat : entre chercheurs des deux disciplines, les relations ne sont pas simples. “Les apports de la paléo-génétique et de la paléogénomique sont multiples, notamment pour les parentés, les métissages ou la découverte d’autres populations, constate Eva-Maria Geigl, directrice de recherche au CNRS et coresponsable d’une équipe en paléogénomique à l’institut Jacques-Monod, à Paris. Mais si certaines collaborations sont harmonieuses et fructueuses, d’autres sont plus problématiques. Pour amener les autres chercheurs à comprendre ce qui se cache derrière leurs découvertes, les généticiens doivent faire l’effort d’expliquer les bases de leurs approches.” Un exemple récent : la découverte d’une troisième lignée…

MAJL’INFO SCIENTIFIQUEMISE À JOUR Dans la grande migration du Serengeti, en Tanzanie, ayant lieu chaque année en avril et en septembre, les zèbres devancent toujours les gnous qui, eux-mêmes, passent avant les gazelles. Une étude internationale menée par des chercheurs de l’université de Wake Forest (Caroline du Nord) s’est penchée sur les raisons expliquant cet ordre de passage immuable. Il ressort de l’étude, publiée le 15 février dans Science, que c’est la concurrence entre les espèces qui pousse les zèbres à devancer les gnous, les premiers mangeant de grandes quantités d’herbes hautes. En réduisant la biomasse de la végétation, les gnous aident ensuite indirectement les gazelles qui, elles, se régalent des jeunes plantes herbacées riches en nutriments devenues accessibles ainsi que des nouvelles pousses.…

La victoire se joue pour beaucoup dans les 15 premiers mètres de la course, lorsque le nageur glisse et ondule sous l’eau avant de remonter à la surface. Le défi : profiter le plus longtemps possible de la vitesse acquise lors du plongeon. Grâce à l’analyse d’image couplée à une intelligence artificielle, les chercheurs du projet NePTUNE (porté par l’université de Rouen et les fédérations françaises de natation et de handisport) étudient la trajectoire du centre de masse des nageurs et déterminent celle qui serait optimale pour gagner du temps !…

MAJL’INFO SCIENTIFIQUEMISE À JOUR C’est le nombre de débris spatiaux de plus d’un centimètre en orbite autour de la Terre liés aux lancements de fusées et satellites. Pour tenter d’y remédier, l’Agence spatiale japonaise Jaxa vient de lancer un satellite d’inspection. Adras-J (Adras Debris Removal by Astroscale-Japan) a été lancé le 18 février dernier sur une fusée Electron de l’entreprise américaine Rocket Lab. Ce satellite de 150 kg bardé de caméras et instruments ira inspecter un débris vieux de quinze ans : le second étage de la fusée japonaise HII-A (lancée en 2009). Adras-J pourra ainsi caractériser son orbite et l’état de ce reliquat de 11 m de long. Une première étape avant de désorbiter des débris spatiaux, par exemple à l’aide de lasers pour les faire chuter sur Terre.…