Le cerveau de l’homme a subi davantage de mutations que celui du chimpanzé

Le premier séquençage du génome du chimpanzé, presque complet (94 %), date de l’été 2005. Il a permis de franchir une étape supplémentaire dans la comparaison avec le génome humain. Les scientifiques savaient déjà que les deux génomes étaient identiques à 98,8 %. Le but de ce séquençage était donc de relever des distinctions et non d’éclairer des similarités. Quantitativement, elles ne sont pas nombreuses : les trois milliards de paires de bases dont dispose chacune de ces deux espèces diffèrent de 1,23 %, ce qui représente trente-cinq millions de changements de nucléotides isolés. Mais cette faible distance génétique, qui traduit les singularités respectives de l’homme et du chimpanzé, contient encore beaucoup d’incertitudes, même si le séquençage a permis de lever un coin du voile⁽¹⁾.

Le chromosome Y humain a conservé tous ses gènes, contrairement à celui du chimpanzé

Ainsi, les duplications de gènes varient de 2,7 % entre l’homme et le chimpanzé. Elles ont en particulier modifié la structure des chromosomes, notamment dans leurs régions terminales, qui jouent un rôle essentiel dans la réplication de l’ADN. Chez l’homme, ce phénomène s’est produit récemment à grande échelle.

Mais le chromosome Y humain a conservé tous ses gènes au cours de l’évolution, alors que celui du chimpanzé en a perdu beaucoup. Les chercheurs ont suggéré que cette inactivation de gènes pourrait être due à une sélection s’exerçant ailleurs sur le chromosome. Une explication possible réside dans la forte production spermatique et la farouche compétition pour la reproduction que manifestent les mâles chimpanzés.

La comparaison des séquences codant pour des protéines a montré, tant chez le chimpanzé que chez l’homme, que les gènes liés au cerveau avaient manifesté moins de changements que ceux d’autres organes, surtout le foie. Malgré tout, le cerveau humain a subi davantage de mutations que celui du chimpanzé. Il apparaît aussi que pour certaines régions de l’ADN humain, l’évolution est loin d’être ancienne : les chercheurs ont identifié six de ces régions, qui ont été façonnées au cours des derniers deux cent cinquante mille ans. Toutefois, le mystère reste entier sur la fonctionnalité des gènes concernés, même si l’obésité, notamment, pourrait être associée à certains d’entre eux. Globalement, chez les hominidés (l’homme et les grands singes), les familles de gènes évoluant le plus rapidement sont celles liées à la reproduction et au système immunitaire. D’autres chercheurs, plus récemment, ont tenté d’évaluer les différences entre les hommes et les grands singes en comparant les rythmes de leur horloge moléculaire respective, qui exprime le taux de substitution des nucléotides dans le temps⁽²⁾. La théorie veut qu’une espèce dont les générations sont longues évolue plus lentement que celle dont les générations sont courtes (les mutations chez la première sont moins fréquentes que chez la seconde). Sans surprise, cette horloge moléculaire est ralentie chez l’homme par rapport à celle des autres hominidés. Mais la différence est faible, suggérant une fois de plus que les caractères propres à l’homme seraient apparus tardivement dans l’histoire de l’évolution. Et l’horloge du chimpanzé est elle aussi moins rapide que celle de l’orang-outan et du gorille.

La séparation de l’homme et des grands singes aurait pu être plus précoce qu’il n’est estimé

Une autre approche, celle de la paléontologie, a été marquée par d’importantes avancées en 2005. Une équipe américaine a découvert les premiers fossiles de chimpanzés⁽³⁾. Trois dents, ce qui est peu, mais toutes datées de la même époque (environ 545 000 ans) et dans la même zone que des fossiles d’Homo erectus. La localisation est capitale, car il s’agit de la vallée orientale du Rift, là où la plupart des ancêtres de l’homme ont été identifiés. L’homme et le chimpanzé auraient donc pu coexister au moins durant le Pléistocène moyen (- 781 000 à - 126 000 ans). Mais cela ne signifie pas ipso facto depuis leur divergence, ont suggéré d’autres chercheurs. Toutefois, une équipe française avait bien trouvé précédemment, sur un site proche du premier, quatre autres dents, attribuées à des “chimpanziformes” et à des “gorilliformes”, et datées respectivement de 12,5 et 5,9 millions d’années⁽⁴⁾. Si cette hypothèse est confirmée, elle impliquerait que la séparation de l’homme et des grands singes aurait pu se produire encore plus tôt qu’il n’est actuellement estimé (il y a 6 à 8 millions d’années).

• (1) L’ensemble des articles sur ce séquençage sont publiés dans Nature, 1^er/9/2005.

• (2) N. Elango et coll. : « Variable molecular clocks in hominoids », proceedings of the National Academy of Sciences, 31/1/2006.

• (3) S. McBrearty et N.Jablonski, « First fossil chimpanzee », Nature, 1^er/9/2005.

• (4) M. Pickford et B. Senut : « Hominoid teeth with chimpanzé and gorilla-like features from the Miocene of Kenya : implications for the chronology of ape-human divergence and biogeography of Miocene hominoids », Anthropological Science, avril 2005.