Activité : l’apport du séquençage génétique à la notion d’espèce

S’il ne fait aujourd’hui aucun doute que tous les humains actuels appartiennent à une même espèce, Homo sapiens, la situation était plus complexe dans le passé.

Au cours de la Préhistoire, plusieurs groupes humains appartenant au genre Homo ont coexisté pendant des centaines de milliers d’années.

Lors de leurs migrations hors d’Afrique, les humains modernes (Homo sapiens) ont ainsi rencontré en Eurasie d’autres groupes humains déjà installés, comme les Néandertaliens (Homo neanderthalensis), présents en Europe et en Asie occidentale, ou les Dénisoviens, identifiés en Asie orientale grâce à l’étude de fossiles et de leur ADN.

La question se pose de savoir si ces populations constituaient plusieurs espèces différentes ou une espèce unique.

Problème : les Hommes modernes (Homo sapiens), les Néandertaliens (Homo neanderthalensis) et les Dénisoviens (Dénisova) constituaient-ils plusieurs populations d’une espèce unique ou des espèces différentes ?

Document 1 : comparaison anatomique de différents groupes humains ayant coexisté au cours des 200 000 dernières années.

Document 2 : répartition des populations humaines il y a 200 000 ans.

Il y a environ 200 000 ans, l’Homme moderne est apparu en Afrique puis une partie de sa population a migré à travers l’Afrique, vers l’Europe et l’Asie.

Document 3 : l’analyse de l’ADN nucléaire.

Cet arbre est construit en comparant les génomes nucléotide par nucléotide (position par position sur l’ensemble de l’ADN nucléaire).

• Plus deux branches sont proches, plus les génomes sont similaires.

• La longueur des branches est proportionnelle au nombre de différences génétiques observées.

Entre génomes complets, on observe environ :

• Homo sapiens ↔ Néandertal : 99,7 % de similarité.

• Homo sapiens ↔ Denisova : 99,7 % de similarité.

• Néandertal ↔ Denisova : 99,8 % de similarité.

Comparaison entre humains actuels

• Même entre deux humains appartenant aux populations actuelles les plus éloignées génétiquement, la similarité est très élevée : ≈ 99,9 % de similarité génétique.

Document 4 : le partage de séquences entre les différents types d’humains.

Les analyses génétiques montrent que certains humains actuels possèdent des segments d’ADN hérités de métissages anciens avec d’autres groupes humains.

⚠️ Important : ces pourcentages correspondent à l’origine de certains segments du génome, et non au pourcentage de différences génétiques totales.

Ces segments d’ADN ont été transmis lors de reproductions entre individus de groupes différents ayant donné une descendance fertile.

Document 5 : la notion d’espèce.

Il existe plusieurs façons de définir une espèce.

Définition biologique : Une espèce est un ensemble d’individus capables de se reproduire entre eux et de donner une descendance fertile.

Définition morphologique et phylogénétique : Une espèce est un groupe d'individus partageant des caractéristiques morphologiques distinctes et une lignée évolutive propre. Elle est séparée des autres groupes par des différences génétiques et anatomiques significatives. D’un point de vue temporel, une espèce est encadrée par un événement de spéciation, qui marque son apparition, et par un événement mettant fin à son existence, soit par une nouvelle spéciation, soit par une extinction.

Pour aller plus loin : quand la définition de l’espèce devient floue...

Répartition géographique distincte → espèces différentes ?

Très forte proximité génétique → même espèce ?

Forte ressemblance → même espèce ?