Activité : comparer des génomes pour raconter l’histoire de l’humanité
Consigne
À partir de la mise en relation des différents documents, compléter l’arbre de l’histoire évolutive des espèces humaines.
Document 1 : la définition d’un génome.
Le génome d’un individu, correspond à l’ensemble de son ADN. Le génome d’un humain comprend plus de 3 milliards de nucléotides pour environ 20 000 gènes.
Document 2 : les phénogrammes.
Lorsque deux individus sont de proches parents, la séquence de leur génome est très proche. Au contraire, lorsque deux individus ont des relations de parenté très lointaines, on observe davantage de différences lorsque l’on compare la séquence de leur génome. Ainsi, la comparaison des génomes permet de déduire des relations de parenté. Celles-ci peuvent être représentées dans un phénogramme.
La comparaison des génomes de de populations humaines actuelles, nous a permis d’obtenir le phénogramme ci-dessous.
Document 3 : les fossiles des premiers Homo sapiens.
Les plus vieux fossiles d’Homo sapiens sont datés entre 300 000 ans et 230 000 ans, ils ont tous été retrouvés en Afrique (Maroc, Afrique du Sud, Éthiopie).
Les plus vieux fossiles d’Homo sapiens retrouvés en Europe sont datés de 40 000 ans et les plus vieux fossiles retrouvés en Asie sont datés d’environ 70 000 ans.
Jean-Jacques Hublin et Abdelouahed Ben Ncer présente un des plus vieux fossile d’Homo sapiens découvert au Maroc
Document 4 : les fossiles des dénisoviens (Denisova).
En 2010, les scientifiques ont découvert une nouvelle espèce humaine, l’homme de Denisova. À l’heure actuelle, très peu de fossiles de dénisoviens (principalement 1 molaire et une phalange) ont été mis au jour.
Ces fossiles appartenant au genre Homo, ont tous été retrouvé dans les montagnes de l’Altaï en Sibérie.
Mêmes si ces fossiles ont été datés d’environ 41 000 ans, les analyses génétiques tendent à montrer que le groupe de dénisoviens serait apparu en Asie il y a environ 350 000 ans.
Un des rares fossiles des dénisoviens
Localisation de l’Altaï
Document 5 : Homo ergaster, la population ancestrale ?
Homo ergaster, est une espèce éteinte du genre Homo, dont les plus vieux fossiles sont exclusivement africains.
Selon, les scientifiques, cette espèce pourrait être à l’origine des différentes lignées d’humains ayant vécu entre 1,9 millions d’années et aujourd’hui.
Un fossile d’Homo ergaster
Document 6 : les fossiles des néandertaliens (Homo neanderthalensis).
Un très grand nombre de fossiles de néandertaliens ont été découverts par les scientifiques en Europe.
Les plus anciens datent d’il y a 430 000 ans et les plus récents ont 30 000 ans.
L’un des plus célèbre fossile de néandertalien, l’Homme de la Chapelle aux Saints
Document 7 : le séquençage des génomes fossiles.
En 2022, Swante Pääbo, a obtenu le prix Nobel de médecine pour ses travaux ayant permis le séquençage de génomes fossiles.
Comme l’ADN se dégrade au cours du temps, on ne peut pas réaliser le séquençage de génomes datant de plus d’1 million d’années.
On peut comparer les génomes des humains actuels (sapiens), des néandertaliens et des dénisoviens.
Résultat de l'alignement des séquences des génomes
Tableau du pourcentage de ressemblance entre les différentes séquences des génomes comparés
Phénogramme obtenu
DOCUMENTS COMPLÉMENTAIRES (pour aller plus loin)
Document 8 : de l’ADN néandertalien et dénisovien dans les génomes des humains actuels.
Les comparaisons génétiques des génomes fossiles de néandertaliens, de dénisoviens et de populations humaines actuelles ont montré que :
- les populations européennes possèdent environ 2 % d’ADN d’origine néandertalienne et environ 0 % d’ADN d’origine dénisovienne ;
- les populations océaniennes possèdent environ 3 % d’ADN d’origine néandertalienne et environ 3 % d’ADN d’origine dénisovienne ;
- les populations asiatiques et amérindiennes possèdent environ 2,5 % d’ADN d’origine néandertalienne et environ 1 % d’ADN d’origine dénisovienne ;
En revanche, les populations africaines possèdent environ 0 % d’ADN d’origine néandertalienne et environ 0 % d’ADN d’origine dénisovienne.
Document 9 : la notion d’espèce et l’hybridation.
La majorité du temps, deux individus d’espèces différentes ne peuvent pas se reproduire.
Mais dans de rares cas, une reproduction est possible : on parle d’hybridation.
Par exemple, il arrive que des ours polaires se retrouvent sur les mêmes aires géographiques que les grizzlys. Parfois, ils se reproduisent et leur descendance, que l’on nomme grolar ou pizzly, possède à la fois de l’ADN de grizzly et de l’ADN d’ours polaire.
