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

S’il ne fait pas de doute que tous les humains actuels appartiennent à une même et unique espèce, il n’en a pas toujours été ainsi : plusieurs espèces appartenant au genre humain (Homo) ont coexisté durant des centaines de milliers d’années. Par exemple, lors de leurs migrations, les humains modernes (Homo sapiens) ont rencontré sur le continent eurasiatique d’autres populations humaines anciennement implantées, comme les Néandertaliens (en Europe et à l’ouest de l’Asie) et les Dénisoviens (à l’est de l’Asie).

Document 1 : 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.

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

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

Document 2 : l’analyse de l’ADN nucléaire.

En 2010, l’ADN nucléaire (ADN du noyau des cellules) extrait de fossiles a pu être séquencé. Les chercheurs ont alors établi l’arbre phylogénétique suivant, cette fois-ci fondé sur la comparaison de l’ADN nucléaire :

Sur les arbres fondés sur la comparaison de séquences génétiques, la longueur des branches est proportionnelle aux différences observées.

Les comparaisons du génome nucléaire complet donnent les résultats suivants :

• Homo sapiens vs Néandertal : environ 99,7% de similarité

• Homo sapiens vs Denisovien : environ 99,7% de similarité

• Néandertal vs Denisovien : environ 99,8% de similarité

Entre les populations humaines actuelles, la ressemblance génétique est extrêmement élevée. Le minimum de similarité génétique entre deux individus humains (pris dans les populations les plus divergentes) est d’environ 99,9%.

Document 3 : le partage de séquences entre les différents types d’humains.

L’étude comparative des génomes a permis de découvrir que les humains modernes partagent une part variable de leur génome avec les Néanderthaliens et les Dénisoviens selon leur origine géographique. Ce constat suggère un métissage entre ces groupes.

Document 4 : 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 ?