Une nouvelle étude publiée dans la revue Science par une équipe internationale de chercheurs montre que les fluctuations historiques des niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique et les changements ultérieurs du climat et de la végétation étaient des facteurs importants qui ont influencé le moment et le lieu où les premières espèces humaines se sont accouplées. Les humains modernes ont dans leurs cellules une petite quantité d’ADN provenant d’autres espèces humanoïdes, notamment les Néandertaliens et les insaisissables Dénisoviens.

Photo des fragments squelettiques restants de Denisova 11 (Denny), fille d'une mère néandertalienne et d'un père dénisovien, de la grotte de Denisova en Russie. Source : Institut des sciences fondamentales

Dès 2018, des scientifiques annonçaient au monde avoir découvert un individu qui vivait il y a 90 000 ans et qui fut plus tard surnommé Danny. Après identification, son père était un Dénisovien et sa mère était une Néandertalienne [Slonetal.2018]. Danny et les autres individus hybrides trouvés dans la grotte de Denisova prouvent que le métissage entre humains peut être courant et ne se limite pas à notre propre espèce, Homo sapiens.

Pour révéler quand et où les croisements humains ont eu lieu, les scientifiques s’appuient souvent sur des analyses du génome ancien de spécimens fossiles extrêmement rares et sur leur contenu en ADN ancien encore plus rare. Dans le nouvel article de Science, une équipe d’experts du climat et de paléoanthropologues de Corée du Sud et d’Italie a adopté une approche différente. En utilisant les preuves paléoanthropologiques existantes, les données génétiques et les simulations sur ordinateur des climats passés, l’équipe a découvert que les Néandertaliens et les Dénisoviens avaient des préférences environnementales différentes. Plus précisément, les Dénisoviens étaient plus adaptés aux environnements plus froids, caractérisés par des forêts boréales et même de la toundra, tandis que leurs cousins ​​néandertaliens préféraient les forêts tempérées et les prairies.

Diagramme schématique des habitats privilégiés par les Néandertaliens (échelle rouge) et les Dénisoviens (échelle verte). Les régions potentielles d’hybridation en Asie centrale et en Europe du Nord sont représentées par des couleurs et des formes de bébés qui se chevauchent. Source : Institut des sciences fondamentales

"Cela signifie que les habitats qu'ils ont choisis étaient géographiquement séparés, les Néandertaliens privilégiant généralement le sud-ouest de l'Eurasie et les Dénisoviens le nord-est", a déclaré le Dr Jiaoyang Ruan, chercheur postdoctoral au Centre de physique du climat (ICCP) de l'Institut des sciences fondamentales de Corée et premier auteur de l'étude.

Cependant, selon leurs simulations informatiques réalistes, les scientifiques ont découvert que pendant les périodes interglaciaires chaudes, lorsque l'orbite de la Terre autour du soleil était plus elliptique et que les étés de l'hémisphère nord étaient plus proches du soleil, les habitats des singes commençaient à se chevaucher géographiquement. Le professeur Axel Timmermann, auteur correspondant de l'étude, directeur de l'ICCP et professeur à l'Université nationale de Pusan, a ajouté : « Lorsque les Néandertaliens et les Dénisoviens partageaient un habitat commun, il y aurait eu davantage de rencontres et d'interactions entre les deux groupes, augmentant ainsi les chances de métissage. »

Les simulations de chevauchement d'habitats passés placent non seulement l'hybride Néandertal/Denisovan de première génération Denny dans un contexte climatique, mais correspondent également à d'autres événements d'hybridation connus remontant à environ 78 000 et 120 000 ans. Les futures reconstructions paléogénétiques pourraient être utilisées pour tester la robustesse de nouvelles prédictions basées sur des modèles de supercalculateurs concernant les intervalles d'hybridation potentiels il y a environ 210 000 et 320 000 ans.

Pour déterminer davantage les facteurs climatiques de la bascule d'hybridation est-ouest, les scientifiques ont examiné de plus près les changements intervenus dans les modèles de végétation de l'Eurasie au cours des 400 000 dernières années. Ils ont découvert que l’augmentation des concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone et les conditions interglaciaires douces ont provoqué l’expansion des forêts tempérées vers l’est jusqu’en Eurasie centrale, créant ainsi un couloir de dispersion pour les Néandertaliens vers les terres de Denisova. Le Dr Nguyen a commenté : « Les changements climatiques glaciaires-interglaciaires semblent avoir ouvert la voie à une histoire d'amour humaine unique et durable, dont les traces génétiques sont encore clairement visibles aujourd'hui. »

L’un des principaux défis auxquels les chercheurs ont été confrontés dans leur étude a été d’estimer les conditions climatiques qu’auraient préféré les Dénisoviens. "Pour traiter l'ensemble très clairsemé de données de Denisovan, nous avons dû concevoir de nouveaux outils statistiques qui pourraient également rendre compte des relations ancestrales connues entre les espèces humaines", a déclaré le co-auteur de l'étude, le professeur Pasquale Raia de l'Université Federico II de Naples en Italie. "Cela nous a donné une première estimation de l'endroit où les Dénisoviens auraient pu vivre. Nous avons été surpris de constater qu'outre la Russie et la Chine, l'Europe du Nord constituait également un environnement approprié pour les Dénisoviens", a-t-il ajouté. "

On ne sait pas si les Dénisoviens vivaient autrefois à l'ouest des montagnes de l'Altaï, mais cela peut être testé grâce à l'analyse génétique de grands échantillons d'ancêtres Dénisoviens dans les populations européennes. Cette analyse devrait apporter un nouvel éclairage sur la relation entre la dispersion précoce, l'empiétement sur l'habitat et la diversification génétique humaine.