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L'ADN d'un squelette de 12 000 ans aide à répondre à la question: qui étaient les premiers Américains?

Il y a environ 12 000 ans, une adolescente est allée se promener dans ce qui est maintenant la péninsule du Yucatan et est tombée à une profondeur de 200 mètres dans une fosse profonde, lui cassant le bassin et probablement la tuant sur le coup. Au fil du temps, la fosse - qui fait partie d’un système complexe de grottes calcaires - s’est transformée en une tombe aqueuse à la fin de la dernière période glaciaire, à la fonte des glaciers et à l’élévation du niveau de la mer.

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En 2007, des plongeurs des cavernes ont découvert ses vestiges remarquablement préservés, qui forment le squelette humain le plus ancien, le plus complet et le plus intact sur le plan génétique du Nouveau Monde. Selon une nouvelle recherche publiée dans Science, ses os sont la clé d'une question qui préoccupe depuis longtemps les scientifiques: qui ont été les premiers Américains?

Selon les idées dominantes, tous les Amérindiens descendant d'anciens Sibériens ayant franchi le pont terrestre de la Béringie entre l'Asie et l'Amérique du Nord il y a entre 26 000 et 18 000 ans. A mesure que le temps passait, ces gens se sont étendus vers le sud et ont donné naissance aux populations amérindiennes rencontrées par les colons européens il y a plusieurs siècles.

crâne de Naia Le crâne de Naia sur le sol de Hoyo Negro, tel qu'il était apparu en décembre 2011, s'était roulé dans une position presque verticale. (Photo de Roberto Chavez Arce)

Mais là est un mystère: "Les Amérindiens modernes ressemblent beaucoup aux peuples de Chine, de Corée et du Japon… mais les squelettes américains les plus anciens ne le sont pas", déclare l'archéologue et paléontologue James Chatters, auteur principal de l'étude et propriétaire de Applied Paleoscience, un service de conseil en recherche basé à Bothell, Washington.

Le petit nombre de premiers spécimens américains découverts jusqu'à présent ont un visage plus petit et plus court et un crâne plus long et plus étroit que celui des Amérindiens, ressemblant davantage aux peuples modernes d'Afrique, d'Australie et du Pacifique Sud. "Cela a conduit à des spéculations sur le fait que les premiers Américains et Amérindiens sont peut-être venus de patries différentes", poursuit Chatters, "ou ont migré d'Asie à différents stades de leur évolution".

Le squelette nouvellement découvert - appelé Naia par les plongeurs qui l'ont découverte, d'après le grec pour l'eau - devrait aider à régler cette hypothèse. Bien que son crâne soit en forme de celui d’autres Américains de l’époque, elle partage une séquence d’ADN avec des Indiens d’Amérique modernes. En d’autres termes, elle est probablement une tante génétique pour les peuples autochtones que l’on trouve actuellement dans les Amériques.

carte De nouvelles preuves génétiques soutiennent l'hypothèse selon laquelle les premiers peuples des Amériques sont tous venus du nord-est de l'Asie en traversant un pont terrestre connu sous le nom de Beringia. Lorsque le niveau de la mer a augmenté après la dernière période glaciaire, le pont terrestre a disparu. (Julie McMahon)

Pour atteindre ces résultats, les scientifiques devaient d'abord déterminer de manière concluante l'âge de Naia.

La caverne dans laquelle elle a été trouvée a été aidée - une chambre submergée appelée «Hoyo Negro» (système de trou noir) du système de cavernes de Sac Atun, accessible uniquement aux plongeurs descendant une échelle de 30 pieds dans un gouffre avoisinant. le long d'un tunnel de 200 pieds, faisant ensuite une dernière chute de 100 pieds - était jonchée de fossiles de tigres à dents de sabre, de paresseux géants, d'ours cavernicoles et même d'une créature ressemblant à un éléphant appelée gomphothere. Ces créatures ont marché pour la dernière fois sur Terre il y a des milliers d'années au cours de la dernière période glaciaire.

Mais les chercheurs ont besoin d’être plus précis que cela. Ils ont donc examiné de près les données régionales sur le niveau de la mer pour déterminer l’âge minimum à partir duquel la grotte se remplissait d’eau de mer. Leur analyse a montré que le site, qui se trouve maintenant à 30 mètres sous le niveau de la mer, aurait été submergé il y a 9 700 à 10 200 ans. Ainsi, Naia devait être tombée dans la grotte auparavant.

Contrairement aux précédents squelettes des premiers Américains, Naia avait ses dents incluses. Sous la direction de Douglas Kennett, co-auteur, professeur d'archéologie environnementale à la Pennsylvania State University, des chercheurs ont daté son émail dentaire au radiocarbone il y a 12 900 ans.

Mais l'exposition de Naia à l'eau de mer dans les grottes calcaires avait minéralisé ses os. "Malheureusement, nous ne pouvons pas exclure que l'émail des dents soit contaminé par des carbonates secondaires provenant du système de grottes", explique Kennett.

L'émail dentaire contient également des traces d'uranium et de thorium, des minéraux radioactifs qui se désintègrent à des vitesses connues. Mais les résultats de ces analyses, bien qu’ils indiquent que les restes datent d’au moins 12 000 ans, ne sont également pas concluants.

Cependant, les scientifiques ont remarqué quelque chose d'intéressant à propos des os eux-mêmes: ils étaient recouverts de dépôts minéraux ressemblant à des rosettes. Avant que la grotte ne soit submergée, les gouttes d'eau qui coulaient du toit de la grotte ont créé un brouillard minéral qui a séché sur les os en motifs de fleurs.

"Comme les fleurons ont poussé sur les os humains, nous savions que leur datation donnerait un âge minimum pour les os", explique Victor Polyak, chercheur au département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université du Nouveau-Mexique. "Et encore, étant donné que la fosse Hoyo Negro était sèche lorsque Naia s'est dirigée vers le fond, les fleurons ont dû croître entre le moment de sa mort et le moment où il y a 10 000 ans, le fond de la fosse a été submergé par l'eau saumâtre niveau de la mer. Par conséquent, les pièces les plus anciennes représentaient l’âge minimum le plus ancien. "

L'analyse de ces fleurons concorde avec les autres lectures: Naia est tombée dans la grotte il y a 12 000 ans.

troisième molaire supérieure droite de Naia La troisième molaire supérieure droite de Naia, qui était utilisée à la fois pour la datation au radiocarbone et l’extraction d’ADN. La dent est tenue par l'ancien expert en génétique Brian Kemp de la Washington State University, qui a dirigé la recherche génétique sur le squelette. (Photo par James Chatters)

Les dents de Naia avaient un autre rôle à jouer: une fois son âge établi, les scientifiques ont ensuite cherché à extraire son ADN de ses molaires. "Nous avons essayé d'extraire de l'ADN à l'extérieur, il reste peut-être des fragments", explique Chatters. "J'ai été choqué quand nous avons obtenu un ADN intact."

Les chercheurs se sont concentrés sur l'ADN mitochondrial (ADNmt), utilisé par les généticiens pour examiner les relations entre les populations. L'ADNmt est plus abondant que l'ADN trouvé dans le noyau d'une cellule, il est donc plus facile à étudier. Les chercheurs se sont concentrés sur les haplotypes, qui sont des séquences de gènes qui mutent plus lentement que le reste de l’ADNm.

Leur analyse a montré que l'ADNmt de Naia contient un haplotype qui se produit chez les Amérindiens modernes et ne se trouve que dans les Amériques. les scientifiques croient que cela a évolué en Béringie.

"Nous avons pu identifier sa lignée génétique avec une grande certitude", explique Ripan Malhi, professeur d'anthropologie à l'Université de l'Illinois. Le laboratoire de Malhi est l'un des trois analyseurs de l'ADNmt de Naia; les trois analyses ont donné les mêmes résultats ". que les Amérindiens vivants et ces vestiges de la jeune fille que nous avons analysée provenaient tous de la même population source pendant le peuplement initial des Amériques. "

Naia prouve que les migrations de la Béringie ont atteint le sud du Mexique. Quant à la raison pour laquelle le crâne de Naia est si différent des Amérindiens modernes, la co-auteure, Deborah Bolnick, professeure assistante d'anthropologie à l'Université du Texas à Austin, explique: «Les différences physiques entre les paléoaméricains et les amérindiens sont plus susceptibles de se produire aujourd'hui. cela s'est produit en Béringie et dans les Amériques au cours des 9 000 dernières années. »Le laboratoire de Bolnick a été l'un des trois à confirmer les découvertes de l'ADNmt.

Des études sur Naia, notamment sur le fait qu’elle est un précurseur génétique pour les Amérindiens modernes, soulèvent ironiquement des questions intéressantes sur la possibilité pour les scientifiques d’avoir accès aux archives et d’extraire les restes des premiers Américains qui n’ont pas encore été découverts.

Par exemple, Chatters - qui a découvert l’importance scientifique de l’homme de Kennewick âgé de 9 000 ans environ en 1996 - n’a pas pu analyser plus en détail ces restes, car des tribus locales revendiquaient le corps en tant qu’ancêtre en vertu de la NAGPRA (Native American Graves Protection and Repatriation Act). ), adoptée en 1990. Cependant, en 2004, la Cour d’appel du neuvième circuit a confirmé une décision antérieure selon laquelle la dépouille ne pouvait pas être définie comme «autochtone» en vertu de la loi NAGPRA, et les études sur le corps ont repris.

La découverte de Naia pourrait ouvrir la porte à d'autres luttes juridiques à l'avenir. Mais Chatters rejette cette idée, notant que dans la présente étude, «nous ne cherchons pas nécessairement une relation ancêtre-descendant ici. Nous cherchons simplement un patrimoine commun. "

Pendant ce temps, plongez dans Hoyo Negro avec les explorateurs de grottes du projet, gracieuseté de l'Institut national d'anthropologie et d'histoire du gouvernement mexicain et soutenus par la National Geographic Society:

Le squelette d'une adolescente âgé de 12 000 ans a été retrouvé à Hoyo Negro, un système de grottes sous-marines de la péninsule du Yucatan.
L'ADN d'un squelette de 12 000 ans aide à répondre à la question: qui étaient les premiers Américains?