L'évolution selon Wayward Pines

SPOILER ALERT! Si vous n'avez pas vue la saison 1 de «Wayward Pines» et que vous comptez la regarder je vous déconseille de lire l'article en question. 

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Avant Propos: Voici mon premier article ayant pour base un récit de science fiction et plus exactement la série nommée «Wayward Pines» (elle même tirée d'une série de trois livres rédigés par l'auteur américain Blake Crouch, et que je n'ai pas lu) [1]. Dans cet article nous allons tenter de rationaliser un maximum le scénario SF que nous propose la série en question, à savoir la très rapide évolution (ou la dévolution comme l'appelle la série) de l'espèce humaine en Abbies (ou Aberrations). Pour comprendre de quoi il s'agit commençons par un petit récapitulatif du scénario en question.

Récapitulatif de l'évolution humaine selon la série

À la fin du 20^ème siècle un scientifique nommé David Pilcher a pu anticiper l'évolution future de l'humanité, à savoir son évolution rapide vers des formes qu'il nomma lui-même «Aberrations» ou «Abbies». Sa prédiction s'avéra exacte et 2000 plus tard au 41^ème siècle les Abbies dominent notre planète! David Pilcher ayant cependant réussit à sauver l'humanité en cryogénisant avec ou sans leur grès quelques centaines voir milliers d'individus pendant plus de 2000 ans avant de les réveiller dans une ville qu'il a lui-même conçu à savoir Wayward Pines.

Mais que sont concrètement les Abbies?

Un Abby en train de déjeuner.

Les «Abbies» sont basiquement des prédateurs humanoïdes plus redoutables que n'importe lequel des grands mammifères carnivores que nous connaissons. Ils sont incroyablement forts, dotés de griffes acérées à la places des ongles, d'un odorat et d'une ouïe extrêmement bien développés et d'une dentition redoutable comprenant des crocs particulièrement imposants. En revanche leur intelligence est bien moindre que la nôtre, ils semblent ne communiquer qu'à travers de simples grognements [2], et ne conçoivent ni outils, ni vêtements, ni autres technologies. Bref les «Abbies» représentent un véritable «ensauvagement» de l'espèce humaine, un «ensauvagement» tel que Pilcher (ou tout du moins son entourage) parle de «dévolution» d'Homo sapiens.

 Repas convivial entre Abbies.

Mais comment l'Humanité a-t-elle pu évoluer en Abbies?

Par chance je n'étais pas le premier à me poser cette question vitale pour le futur de l'humanité. Une écrivaine spécialisée dans les sciences et diplômée en génétique, nommée Ricki Lewis a elle-même proposé un scénario évolutif, le plus réaliste possible, afin de rendre l'évolution de l'humanité en Abbies plausible scientifiquement parlant. Le scénario évolutif de Ricki Lewis est le suivant:

Imaginez un peuplement de 200 personnes ayant survécut à toutes les catastrophes (celles que l’humanité aurait provoqué en détruisant son environnement). Au sein de ce groupe, un garçon, appelons-le Adam, a subi une mutation autosomique dominante (une mutation de novo qu’il n’a pas hérité de ses parents). Cette mutation fait d’Adam un garçon magnifique, fort, intelligent, très excitée, et très agressif. Peut-être Adam a sur un gène donné, une mutation dominante conférant une «puberté précoce centrale», ce qui, en terme mendélien, se manifeste par «des troubles de la conduite et du comportement», en plus d'une maturité sexuelle accélérée.

Le premier mutant capable d'avoir un impact durable sera un mâle, car à l'instar de Gengis Khan, qui est célèbre pour avoir répandu son chromosome Y dans le monde entier, les mâles peuvent engendrer beaucoup plus de d’enfants en une seule durée de vie que les femelles. De plus si Adam vient en plus à s’accoupler avec des «Ève» génétiquement prédisposées à ovuler plus d'un œuf à la fois, ou peut-être même à une femme capable de concevoir des quadruplés identiques, comme le font les  tatous, la mutation d’Adam qui est à l’origine des Abbies, ainsi d'autres variations génétiques sur son chromosome (transmis ensembles grâce à un déséquilibre de liaison), va se répandre au sein de cette population.

En quelques générations, des homozygotes dominants apparaissent et se multiplient. Ces homozygotes se caractérisent par un effet de dosage génique qui intensifie les phénotypes caractéristiques (agressivité, puberté précoce, hyperactivité sexuelle, etc, etc…) de leur ancêtre Adam (car Adam était hétérozygote pour la mutation donnée). Alors que davantage de catastrophes et de  fléaux érodent la biodiversité et les ressources naturelles, les Abbies affamés et de plus en plus agressifs commencent à véritablement dévorer les derniers vestiges terrifiés de l'humanité. Ricki Lewis

Ce scénario est hypothétiquement plausible, surtout si le gène mutant dont Adam était le porteur finit par subir des événements de duplication géniques augmentant encore l’effet de dosage et exacerbant davantage encore davantage l’agressivité de ses descendants. Enfin Adam était certes intelligent, mais au final le caractère puberté précoce et l’agressivité exacerbée par l’effet de dosage aurait pu finir par limiter le développement intellectuel, et transformer ainsi véritablement cette population humaine en «Abbies», à savoir des prédateurs humanoïdes particulièrement agressifs et dangereux. Par la suite cette population d'Abbies ainsi constituée, va s'étendre démographiquement et géographiquement en dévorant littéralement toutes les populations humaines survivantes qu'elle viendrait à croiser sur son chemin.

Mais ce scénario correspond-t-il à la théorie de David Pilcher?

Non et c'est bien pour cela qu'on ne peut pas accepter tel quel le scénario de Ricki Lewis. Car rappelons que nous essayons de rationaliser scientifiquement le scénario de la série. Or que nous dit la série au sujet de l'évolution des Abbies? Pour cela citons David Pilcher lui-même.

«À la fin des années 1990, les humains ont commencé à comprendre le terrible impact qu'ils avaient sur l'environnement. Au même moment l'une des cellules de ma société a fait une découverte surprenante, une mutation petite mais extrêmement significative de notre propre ADN. Nous étions en train de transformer le monde et en conséquence nous commencions à nous transformer nous aussi, à nous adapter.»David Pilcher (Saison 1 Épisode 6)

 David Pilcher, brillamment interprété par l'acteur britannique Toby Jones.

Il n'est donc pas question d'une mutation apparue de novo, après que l'humanité ait vu sa démographie chuter suite à des catastrophes majeures. En fait une première mutation génétique, mutation qui allait participer à l'évolution de l'Humanité en Abbies, est apparue à la fin du 20^ème siècle. Dés lors quel scénario peut-on proposer pour rendre la théorie de David Pilcher crédible? Voici deux modestes propositions.

Le Scénario à l'Idiocracy

Ce scénario s'inspire des théories eugénistes classiques voulant que nos société post-industrielles favorisent la reproduction des individus les moins intelligents sur ceux dotés d'un meilleur intellect, précipitant ainsi l'humanité vers une irrémédiable décadence c'est-à-dire un abrutissement général de l'espèce humaine. l'introduction du film «Idiocracy» expose cette théorie avec panache.

Cependant même si j'ai beaucoup aimé ce film, la théorie sur laquelle il s'appuie, en plus d'être foireuse [3], ne correspond très probablement pas à la théorie de David Pilcher. En effet celui-ci parle de changements environnementaux et non pas de déterminismes sociaux, affectant l'évolution humaine. Certes la société est factuellement l'environnement dans lequel les êtres humains évoluent, mais on devine que ce n'est pas de cela que parle David Pilcher. En effet une membre de l'entourage de Pilcher rappelle que les Abbies ont évolués dans un environnement hostile (Saison 1 Épisode 5), et non pas dans un environnement au contraire trop protecteur comme le veut le scénario du film «Idiocracy». De plus la série laisse entendre que notre civilisation se serait effondrer peu après 2095 (Saison 1 Épisode 5). Dès lors contrairement au film «Idiocracy» où une civilisation protectrice continue d'influer l'évolution humaine en favorisant ses éléments les moins brillants,  le scénario de «Wayward Pines» stipule que notre civilisation n'aurait même plus 100 ans à vivre et que les Abbies ont certes commencé leur évolution avant l'effondrement de notre civilisation mais l'ont également poursuivit après que celle-ci se soit effondrée. Dès lors il faut proposer un autre scénario.

Le scénario évolutif en deux étapes

Ce scénario propose que l'évolution des Abbies ait nécessité deux étapes cruciales. La première étape étant l'apparition de mutations clés dans une population humaine connaissant une très importante expansion démographique. La deuxième étape reprend le scénario proposé plus haut par Ricki Lewis. Et donc voici comment l'évolution des Abbies se serait produit.

1^ère Étape: Démographie folle et mutations:

Il s'agit d'un modèle semblable à celui de John Hawks et al (2007) [4] voulant que l'explosion démographique humaine du Néolithique ait favorisé une accélération de l'évolution humaine via le nombre accru de mutations que permet une population plus nombreuses et en expansion. De plus les changements de modes de vie et d'environnement induis par l'agriculture, auraient favoriser diverses pressions sélectives et donc une accélération de l'évolution des populations humaines.

Modèle d'accélération de l'évolution humaine selon John Hawks et al (2007). Durant le Néolithique la population humaine a explosé, ce qui aurait augmenté le nombre d'innovations génétique par mutations. De plus l'arrivée de l'agriculture et les changement sociaux et environnementaux qu'elle aurait provoqué, aurait favoriser de nouvelles pressions sélective et donc accéléré l'évolution de notre espèce.

Dans le scénario de «Wayward Pines», le scénario de John Hawks et al, se pose de manière similaire. À la fin du 20^ème siècle l'humanité dépasse déjà les 6 milliards d'habitants et ne cesse de voir sa démographie exploser. La conséquence de tout cela est un nombre accru de mutations génétiques. C'est dans ce contexte que David Pilcher aurait détecté une mutation particulièrement importante favorisant une puberté précoce et une plus grande agressivité. Cette mutation demeure à ce stade à très faible fréquence mais David Pilcher réalise qu'en raison des changements environnementaux en cours, cette mutation sera au final favorisée. Car lorsque l'environnement atteindra son point de rupture la mutation en question, ainsi que toutes celles favorisant une plus grande agressivité, seront positivement sélectionnées. David Pilcher anticipe donc l'ensauvagement inéluctable de l'Humanité.

2^ème Étape: Effondrement et sélection de l'agressivité:

À ce moment là nous reprenons le modèle de Ricki Lewis cité plus haut. Les mutants porteurs de variations favorisant une puberté précoce ainsi qu'une plus grande agressivité sont favorisés dans l'environnement post-apocalyptique laissé par l'humanité après que celle-ci ait finit d'épuiser la majeure partie des ressources naturelles. Ces mutants agressifs pratiquent massivement le cannibalisme, et les mutations génétiques favorisant une forte force physique et une forte agressivité sont systématiquement favorisées au détriment même d'une intelligence trop élaborée donc trop coûteuse en énergie et inhibant inutilement les comportement impulsifs et agressifs nécessaires à la survie. Par la suite les Abbies voient leurs adaptations à ce mode de vie de prédateur s'affiner davantage avec l'évolution de griffes et d'une dentition de carnivore particulièrement redoutable.

Le seul caractère phénotypique des Abbies qui demeure difficile à expliquer est l'absence pilosité de ces derniers. En fait leur absence de pilosité les rend particulièrement vulnérables au froid, David Pilcher mentionnant le fait que durant l'hiver les Abbies sont obligés de migrer vers des climats plus chauds pour survivre (Saison 1 Épisode 10). Cependant l'absence de pilosité des Abbies peut aisément s'expliquer par la pléoiotropie. Par exemple imaginons que la mutation favorisant une plus grande agressivité affecte un gène qui non seulement est impliqué dans l'agressivité mais également dans la pilosité, la mutation peut alors affecter les deux traits en question en même temps. La mutation confère à la fois une plus grande agressivité et à la fois une perte de la pilosité. Pour comprendre la chose pensons à la mutation du gène EDAR chez l'être humain.

Diagramme explicatif des conséquences de la mutation du gène EDAR. La variant originelle du gène est EDAR370V, la variante mutante EDAR370A. La mutation a un effet pliéotropique, c'est-à-dire qu'elle provoque à la fois un épaississement des fibres des poils et des cheveux ainsi qu'une plus grande élaboration et densité des glandes mammaires et des glandes sudoripares. Cette mutation provoque les mêmes effets chez l'Homme et la souris, les populations Est-Asiatiques ont une très forte fréquence du gène mutant alors que celui-ci demeure rare au sein des autres populations humaines

De la même manière la perte de pilosité des Abbies peut s'expliquer par l'effet pléiotropique de la mutation qui fut positivement sélectionnée au cours de leur rapide évolution car favorisant l'agressivité, mais qui en raison du caractère pléiotropique du gène affecté à aussi débouché sur une perte totale de la pilosité.

Mais cette évolution est-elle réellement possible?

De façon très hypothétique et avec un nombre impressionnant de scénarios ad hoc et autres «Just So Stories», oui c'est théoriquement possible même si très improbable. Mais ce qui rend le scénario de «Wayward Pines» particulièrement irréaliste est la durée sur laquelle l'évolution de l'Humanité en Abbies aurait eu lieu. En effet en seulement 2000 ans l'Humanité se serait brutalement changé en Abbies. Bien que l'évolution peut être rapide, elle aurait dû dans ce cas-ci véritablement battre des records et je doute que John Hawks lui-même adhère à l'idée d'une évolution aussi brutale s'apparentant presque à du saltationnisme.

Conclusion

J'espère que vous aurez apprécié cet exercice de pensée consistant à rationaliser scientifiquement un scénario de pur Science Fiction. Comme les plus avertis d'entre-vous le savez probablement déjà «Wayward Pines» n'est pas la première œuvre de fiction à proposer une vision dystopique de l'évolution future de l'humanité. Pensons à H.G. Wells avec «La Machine à explorer le temps» et ses Morlocks, ou à Cyril M. Kornbluth et son livre «The Marching Morons» thèse repris par Mike Judge dans le film «Idiocracy» mentionné plus haut. Ce qui est intéressant est que certaines de ces craintes dystopiques aient parfois pu favoriser les idéologies eugénistes que l'on connait. Mais cela est une autre histoire, une histoire qui plus est déjà maintes fois discutée.

Notes et Références: 

[1] Si par hasard quelqu'un a lu les livres de Black Crouch et que ceux-ci contiennent davantage d'informations sur l'évolution des Abbies qu'il n'hésite pas à les partager dans les commentaires.

[2] Apparemment, si j'en crois la saison 2 de la série qui est actuellement en cours de diffusion, les Abbies ne seraient pas aussi stupides que de prime abord. Pire il n'est pas impossible qu'ils communiquent par télépathie si j'en crois certaines interprétations de l'épisode 5 de la saison 2. Mais là je suis largué je ne pourrais en aucun cas rationaliser scientifiquement pareille évolution de notre espèce. Je me tiens à ce que la série nous apprend sur les Abbies durant la saison 1.

[3] Le scénario du film «Idiocracy» se base sur des théories d'eugénistes bien connues à commencer par celle de Francis Galton, voulant que les classes sociales les plus pauvres sont génétiquement inférieures intellectuellement parlant. Une thèse au mieux critiquable et au pire foireuse pour plusieurs raisons.

[4] HAWKS John et al (2007), Recent acceleration of human adaptive evolution, Proceedings of the National Academy of Sciences, Notez bien que cette publication est à prendre avec des pincettes dans le sens que certaines des conclusions de cette étude demeurent sujettes à controverses. 

Vidéo Bonus

Origine de l'Homme: Des alternatives «scientifiques» qui déchirent!

Une théorie alternative parmi tant d'autres

Encore un mois de Décembre où je fus fort occupé et ça ne va pas s'améliorer pour ce début 2014! Néanmoins voici un petit article qui pourrait en amuser certains. En effet vous vous souvenez de mon précédent billet où je m'excuses pour m'être fait dupé en relyant une fausse information? Eh bien hormis ma confiance excessive la duperie à également marché en raison de mon ignorance et plus exactement parce que je n'ai pas reconnu la photo d'une larve Phyllosoma. Mais ça ne me dédouane pas pour autant de ma naïveté car lorsque j'étais ado j'étais déjà un grand naïf séduit plus d'une fois par divers idées fantaisistes en rapport avec l'origine de l'Homme j'ai même été séduit par la thèse voulant que les pyramides étaient le fait d'Aliens ainsi que par d'autres écrits venant d'hurluberlus divers et variés (non je ne lisais pas pas des revues du type  «Nexus» mais la série «Stargate» m'avait alors salement influencé). Il faut dire que les idées fantaisistes tournant autour de l'Histoire ainsi que de la Préhistoire Humaine ce n'est pas cela qui manque! Aussi pour fêter la nouvelle année voici trois joyeuses perles fantaisistes concernant la Préhistoire et l'Origine de notre espèce, à lire après avoir terminer votre bouteille de champagne!

1. L’Homoncule marin notre ancêtre à tous!

C'est une thèse que nous devons à François de Sarre reprenant lui-même le flambeaux de la «Bipédie Initiale» déjà défendu avant lui par Bernard Heuvelmans et encore par d'autres avant ce dernier. La thèse défendue par François de Sarre stipule notamment que l’ensemble des tétrapodes descendent d’un «Homoncule marin» c’est-à-dire d’une créature ressemblant à ceci:

 L'Homoncule Marin

Si on en croit cette page Internet prenant partie pour cette amusante théorie, François de Sarre, au regard de sa dite Théorie, proposerait même une phylogénie alternative et révolutionnaire des vertébrés, phylogénie qui serait la suivante:

Admirez l’artiste!

Personnellement je ne peux qu’avoir de la sympathie et cela sans condescendance aucune pour François de Sarre car au final comment ne pas avoir une réelle admiration devant une telle audace?!

2. Neandertal ce monstre!

Cette deuxième thèse fantaisiste réitère-elle en revanche une vielle injustice que l’on croyait oubliée, une injustice faite à Neandertal jadis déjà représenté comme une brute épaisse à l’allure simienne. Je vous laisse visionner la vidéo déjantée du dénommé Danny Vendramini ci-dessous ça vaut le détour!

Ce qui est le plus agaçant c’est que Neandertal est présenté comme un ignoble prédateur par opposition à des Homo sapiens forcément raffinés et intelligents ayant vaincu ces monstrueux Neandertals par la force de leurs brillants esprits…Ben voyons! Hormis de dépeindre Neandertal comme plus simien qu’humain, aucune mention du fait qu’il enterrait ses morts ainsi que de tous les indices montrant qu’il ne différait probablement pas énormément d’Homo sapiens en terme d’intellect et même qu’il s’agissait même probablement d’Homo sapiens à part entière interféconds et ne différent pas énormément de nous génétiquement parlant ! [1]  Et même si cette andouille de Danny Vendramini admet notre probable interfécondité avec Neandertal c'est au final simplement pour se représenter des mâles Neandertaliens simiens et brutaux en train de kidnapper et violer des femelles Homo sapiens mais certainement pas l'inverse! Et pour en revenir à la manière dont est dépeint Neandertal physiquement voici comment Danny Vendramini justifie sa reconstitution:

Crâne de Néandertalien juxtaposé sur la silhouette d’un chimpanzé!

Comme l’a souligné le biologiste PZ Myers la présente juxtaposition ci-dessus est tout simplement merdique au vue de la position qu’aurait alors le trou occipital! Par ailleurs pas besoin d’être un anatomiste chevronné pour remarquer que le crâne de Neandertal est celui d’un humain à part-entière ne différant pas énormément du nôtre et mieux encore que certains humains modernes issus de tous les continents, ont même des crânes foutrement similaires en plusieurs points à ceux des Néandertaliens!

3. Les Hommes sont des porcs (dans tous les sens du terme)!

Et on termine en beauté par la thèse défendue par le généticien Eugene McCarthy auteur du site «macroevolution.net». Le titre et l’esthétique du site pourrait laisser penser que l’on a à faire à un site scientifique sérieux. Pourtant si l’on est initié à la cladistique on trouve tout de suite étrange la proposition du site voulant que les baleines descendent des Mosasaures! Mais il y a pire puisque l’auteur du site propose la thèse voulant que l’espèce humaine trouve son origine dans l’hybridation d’un singe avec un cochon thèse qui fut relayé par le Daily Mail!

Là encore PZ Myers avait déjà fait un détour pour réfuter cette joyeuse théorie et à donc constater que Madame Garrison de South Park existe bel et bien et qu’elle s’appelle donc Eugene McCarthy! Et franchement ce dernier a également toute ma sympathie!

Bref bilan de tout ça n’oubliez pas de relire cet article après consommation d’alcool si vous avez eu la mauvaise idée de le lire en étant sobre. En revanche si vous prenez le volant ne buvez pas! Lire ou conduire il faut choisir!

Référence:

[1] Richard E. Green et al (2010), A Draft Sequence of the Neandertal Genome, Science

Un crâne qui simplifie l'évolution humaine?

Crâne du petit dernier découvert sur le site de Dmanisi. [1]

Récemment la découverte d’un nouveau crâne sur le célèbre site de Dmanisi en Géorgie a mis un saint coup de pied à l’arrière train de certains paléoanthropologues ayant la sale manie de nommer une nouvelle espèce d’Hominidé à chaque fois qu’ils découvrent un nouveau fossile. Ce fut d’ailleurs parfois le cas avec les premiers fossiles de Dmanisi souvent nommés Homo georgicus c’est-à-dire en usant d’une nomenclature habituellement réservée à une espèce à-part-entière. Or bien évidemment même si les divers représentant fossiles du genre Homo diffèrent de manière plus ou moins sensible rien ne permet d’affirmer qu’ils n’étaient pas interféconds. Rien ne permet souvent d’exclure le fait qu’ils aient pu être les simples «variations régionales» d’une seule et même espèce.

Exemple de construction phylogénétique de différents fossiles de représentants du genre Homo. Cette inférence phylogénétique basée sur les caractères morphologiques des dits fossiles n'est pas dénoué de tout fondement, mais hélas elle demeure hautement spéculative et incertaine car ayant des bases extrêmement fragiles lié à un faible échantillonnage et une ignorance des variations intra-spécifique et même intra-populationnelles. Car certains des représentants fossiles du genre Homo représentés ici pourraient appartenir à une seule et même espèce et avoir été reliés par de nombreux flux de gènes ce qui rendrait le présent arbre phylogénétique inexact et obsolète!

Plus généralement nous ignorons également les liens et distances de parentés entre les différents spécimens fossiles retrouvés et les hypothétiques populations auxquelles appartenaient ces derniers. Heureusement certains paléoanthropologues en sont parfaitement conscients et ne tombent pas de le travers consistant à nommer une nouvelle espèce à chaque nouveau fossile d’Hominidé trouvé. Ainsi je me souviens avoir lu une interview du paléoanthropologue Fred Spoor datant de 2007, dans laquelle il identifiait déjà les fossiles de Dmanisi comme étant ceux d’une simple variante régional d’Homo erectus et précisant que selon lui les variantes africaines d’Homo erectus souvent appelées Homo ergaster appartenaient probablement à la même espèce que celle des différents Homo erectus asiatiques, Homme de Dmanisi compris.

Reconstitution numérique de cinq crânes issus du même site de Dmanisi, on remarque que ceux-ci diffèrent de manière importante les uns des autres. Le petit dernier découvert (tout à droite) aurait été classé comme étant une espèce distincte s’il avait trouvé dans une autre région notamment dans un autre continent.
 
Gare aux conclusions hâtives
 
Or le petit dernier découvert à Dmanisi dans des strates estimés aux alentours de -1.8 millions d'années, pousse le bouchon encore plus loin, ce fossile rappelant que les représentants humains issu d’une même espèce (et non pas forcément des «variation régionales» très éloignés géographiquement) peuvent avoir d’importantes variations phénotypiques. [1] De plus sa petite capacité crânienne rapproche pas mal le petit dernier d’Homo habilis suggérant carrément selon certains que les fossiles d’Homo habilis devraient eux-aussi être ranger dans la même espèce ou la même lignée qu’Homo erectus. Ce qui est possible. Malheureusement cela semble pousser les auteurs de la publication de la revue «Science» décrivant le fossile, à un léger raccourci. En effet ils suggèrent que les premiers représentant du genre Homo ne formerait qu’une seule et même lignée humaine! Quand j'ai lu ceci j'ai instictivement pensée à cela:

 

Or bien sûr cela est faux! Et heureusement les auteurs de la publication en question ne souscrivent pas à une vision aussi caricaturale et simpliste de l'évolution de la lignée Humaine. Le truc c'est que par «lignée» les auteurs semblent entendre «espèce», c'est-à-dire ici un ensembles de différentes populations interfécondes fussent-elle phylo-géographiquement passablement éloignée les unes des autres. Or bien évidemment le terme «lignée» ne renvoie en réalité à aucune subdivision précise pas plus que le terme «population». Ainsi deux familles issues d’un même village peuvent être considérées comme deux lignées distinctes. Mais personnellement dans le cadre d'une discussion sur l'évolution humaine, par «lignées» j’entendrais plutôt deux ou plusieurs populations humaines séparées par plusieurs dizaines ou même centaines de milliers d’années d’évolution avec ce que ça comporte comme divergences génétiques et probables divergences phénotypiques malgré l'interfécondité des populations en question. Et la découverte de ce nouveau fossile ne permet en rien de stipuler qu’une seule lignée humaine existait à l’époque selon cette dernière définition et cela quand bien même les différentes lignées étaient probablement interfécondes. Et donc rien ne permet d'affirmer que certaines de ces lignées n'aient pas disparues sans laisser de descendance. À ce titre je renvoie les lecteurs intéressés au très intéressant et tout aussi excellent billet du paléoanthropologue John Hawks à ce sujet! Vous remarquerez que même en partant du principe réaliste et probable voulant que toutes les populations du genre Homo aient été interfécondes, rien ne permet d'affirmer que nous pouvons résumer le début de l'évolution du genre Humain à une seule lignée (si l'on a en tête la définition du mot «lignée» que j'ai donné ci-dessus). Et encore moins affirmer comme le rapportent certains médias, que notre évolution serait plus simple que ce que l'on pensait jusqu'alors, encore une fois voir cet excellent article de John Hawks pour faire la part des choses!

Une nécessaire prudence

De plus la prudence que nous devons avoir face à cette nouvelle découverte est de mise car certes il est tout à fait possible et même probable que les fossiles de Dmanisi appartiennent à la même espèce ou mieux encore à une seule et à une même lignée humaine. Mais il est également possible qu’ils appartiennent à des représentants d’au moins deux populations humaines déjà passablement divergentes l’une de l’autre. Après tout à titre de comparaison Neandertal et Homo sapiens ont probablement partagé les mêmes territoires en Europe et au Moyen-Orient par le passé. Et même s’ils étaient probablement interféconds ils représentaient deux populations humaines qui avaient déjà passablement divergé l’une de l’autre par le passé. Aussi rien ne nous permet d’exclure que nous avons sur le même site, des représentant du genre Homo appartenant à des lignées bien distinctes séparées par plusieurs centaines de milliers d’évolution.

À gauche crâne d'Homme Anatomiquement Moderne à droit crâne de Néandertalien. Les Hommes anatomiquement modernes se sont probablement métissés dans une certaine mesure avec les Néandertaliens, l’ADN de ces derniers se baladant très probablement toujours au sein des populations humaines actuelles. [2] Pour autant nous pouvons malgré tout considérer Sapiens et Neandertal comme deux lignées différentes et cela même si ces deux lignées ne se sont pas formellement séparées l’une de l’autre (avec peut-être de grosses surprises quant au relations phylogéographiques des différentes sous-populations de Neandertal et de Sapiens de l’époque). Cela a pu être le cas pour les représentants antérieurs du genre Homo tels que Homo habilis et Homo erectus.

Ainsi que les fossiles de Dmanisi appartenaient au non à une seule et même lignée et/ou population humaine, l'évolution du genre humain fut probablement complexe avec des populations se déplaçant, divergeant génétiquement, se retrouvant, entrant en compétition les unes aux autres, certaines en remplaçant d'autres tout en se mélangeant avec elles dans une certaine mesure et ainsi de suite. Un peu comme ce que soupçonnent les scientifiques avec les Hommes Anatomiquement Modernes et Neandertal.

Le Boxeur Russe Nikolay Valuev demeure un excellent rappel quant à la variabilité morphologique importante que l’on peut trouver au sein d’une seule et même population humaine!

Mais donc une fois ces dernières mises au point faites, les fossiles de Dmanisi nous rappellent que les membres d’une même population et donc d’une même lignée peuvent différer de manière importante sur le plan morphologique. Cela rendant hautement spéculatives et incertaines certaines constructions phylogénétiques et taxonomiques faite à partir des quelques fossiles d'Hominidés dont nous disposons aujourd'hui!
 
Références:

[1] David Lordkipanidze et al (2013), A Complete Skull from Dmanisi, Georgia, and the Evolutionary Biology of Early Homo, Science

 
[2] Richard E. Green et al (2010), A Draft Sequence of the Neandertal Genome, Science

Petite parenthèse IDiote

 Si jamais ce singe est un Nasique.

Laurence A. Moran les appels IDiots car comment qualifier par d'autre termes les partisans de l'ID («Intelligent Design»)? Récemment le site «Evolution News and Views», l'IDiot David Klinghoffer nous a sorti une des plus magnifiques perles dont seuls les IDiots ont le secret, à savoir la démonstration du «Dessein Intelligent» par la faible pilosité humaine! Pour ce faire David Klinghoffer se base sur les propos de Nina Jablonski, celle-ci évoquant (et soutenant) le scénario selon lequel nos ancêtres auraient perdu leur poils pour facilité la perte de chaleur que nécessitait la station debout et la pratique de la «course-à-pied» (qui aurait été utile d'un point de vue sélectif et bien évidemment lié à notre spécialisation à la locomotion bipède). Nina Jablonski soutenant également que cette perte de pilosité aurait également entrainé un assombrissement de la peau de nos ancêtres, sachant que ces derniers vivaient alors très probablement en Afrique et qu'un taux de mélanine élevé est nécessaire pour se protéger des rayonnements ultra-violets (Nina Jablonki présume donc comme d'autres que les premiers représentants du genre Homo étaient «noirs»). En se basant sur ce récit simplifié (et il faut le reconnaitre mis en avant de manière trop péremptoire par Nina Jablonski), David Klinghoffer en déduit qu'il tient là une démonstration flagrante de la supériorité du «Dessein Intelligent» par-apport au «darwinisme»!

 David Klinghoffer (ci-dessus) vous explique (ci-dessous) la démonstration du «Dessein Intelligent» par l'absence de poils!

«Mais comme Jablonski le fait également remarquer, sous leur fourrure les chimpanzés ont la peau claire. Otez leur la fourrure et vous avez donc un animal de couleur claire qui sous le chaud soleil africain, serait extrêmement vulnérable aux rayons nocifs du soleil. Donc, vous avez besoin d'une peau foncée. Mais donc que serait l'avantage évolutif de cela [la peau foncée] avant la transition menant à une perte des poils? Aucune c'est évident. Alors, qu'est-ce qui est apparu en premier? La course à pied? Mais cela nécessite une absence de fourrure. L'absence de fourrure alors? Mais cela nécessite la peau foncée. OK donc la peau sombre est apparue en premier? Mais cela revient en quelque sorte à anticiper son utilité future avant que le moindre avantage évolutif entre en jeu, ce qui semble donc être dangereusement téléologique. L'évolution darwinienne ne peut pas mettre ainsi des choses de côté à l'avance, avec une vue vers de leur utilité à un stade ultérieur de l'évolution de la lignée. D'un autre côté cette anticipation est une caractéristique du Dessein Intelligent, avec laquelle nous sommes tous familiers dans notre vie quotidienne. Dans le cas contraire, cet aveugle barattage darwinien semble avoir eu beaucoup de chance en sortant ensemble ces trois innovations simultanément juste au bon moment. Cela ressemble plus à une illustration d'une innovation à dessein, n'est-il pas?» David Klinghoffer

What the F...?

Bon ok que répondre à pareille démonstration d'ignorance, de bêtise et de mauvaise foi combinées? Si ce n'est qu'en bon IDiot David Klinghoffer se raccroche à une vision ultra-adaptationniste de l'évolution, à un «darwinisme naïf» voulant qu'une espèce devrait toujours, à n'importe quelle moment de son évolution, être parfaitement adapté à son milieu? Cette mauvaise cariacture de l'évolution, limitée à sa seule dimension «darwinienne» (vision des plus caricaturale qui plus est) permet donc à David Klinghoffer de s'attaquer ni plus ni moins à un stupide épouvantail!

Certes dans ce cas-ci on pourrait également reprocher à Nina Jablonski de privilégier elle-même de manière quasi-exclusive des scénarios adaptationnistes alors que des causes non-adaptatives pour la perte de notre pilosité sont également tout à fait plausibles. Mais cela n'excuse cependant en rien la bêtise de David Klinghoffer car celui-ci force alors le trait en n'envisageant pas une seule seconde le fait qu'une espèce peut-être très bien survivre sans être optimale sur tous les points (à ce titre souvenez-vous de l'exemple du clitoris de la Hyène) et donc exclue fallacieusement toute possibilité de «coévolution»* des différentes caractéristiques phénotypiques mentionnées ici. Bref vous l'avez compris de la bêtise créationniste pur jus!

Bon aller je referme ici la parenthèse IDiote, celle-ci étant juste une piqûre de rappel du véritable niveau intellectuel de ce créationnisme sophistiqué nommé «Dessein Intelligent».

* Oui je sais le terme «coévolution» est habituellement réservé à des espèces distinctes évoluent chacun en fonction de l'autre en raison de leurs influences réciproques. Mais bon ce terme reste ici pratique pour décrire l'évolution de différentes caractéristiques phénotypiques ayant un impact sur d'autres du point de vue sélectif au sein d'une même espèce.

La dérive génétique peut vous briser le cœur!

  Petit rappel imagé du principe de dérive génétique et d'effet fondateur

Le titre du présent article est bien évidemment dérivé du titre d’un article de l’anthropologue John Hawks. L’article de ce dernier m’avait au moins autant surpris qu’il avait surpris le biochimiste Laurence A. Moran. Et pour cause dans l’article John Hawks tiens des propos pour le moins surprenant pour un anthropologue spécialisé en évolution humaine et en génétique des populations. Mais avant d’entrer dans le vif du sujet que les choses soient clair, je ne prétends pas que John Hawks ignore la complexité d’un domaine pour lequel il est un spécialiste et je ne prétends donc pas qu’il est incompétent ou pire encore malhonnête. Bien au contraire John Hawks est tout le contraire. Certes comme tout scientifique il est partial, c’est-à-dire ici privilégié son hypothèse plutôt que d’autres, mais quoi de plus normal c’est le cas de tous les chercheurs aussi pas de quoi attaquer la crédibilité de John Hawks loin de là!

Dans cet article John Hawks mentionne une étude consacrée au cas d’une mutation génétique et plus exactement une délétion, responsable d’une grave déficience cardiovasculaire. [1] Cette délétion n’est cependant présente que dans une région spécifique du monde, à savoir la péninsule indienne où sa fréquence varie aux alentours des 4% un peu plus ou un peu moins en fonction des régions.

Les auteurs de l’étude en question soulignent que cette mutation délétère est probablement apparue aux alentour d’il y a -30'000 ans et s’est ensuite répandue dans la péninsule indienne par simple dérive génétique. Et c’est ce dernier point qui fait grincer les dents de John Hawks car pour ce dernier cette mutation délétère n’aurait pas pu atteindre une pareille fréquence dans la région en si peu de temps!

Les auteurs de l’étude précédemment mentionnées, souligne que cette mutation délétère est probablement apparu aux alentour d’il y a -30'000 ans et s’est ensuite répandu dans la péninsule indienne par simple dérive génétique pour atteindre les fréquences que montre la carte ci-dessus. [1]
 
En effet pour John Hawks l’idée que cette délétion ait pu se répandre par simple dérive génétique ne tient pas, car il estime que la mutation serait apparu dans une population de 100'000 individus et que ces 100'000 individus représenteraient la « population effective » (c’est-à-dire que les individus de cette population se reproduiraient librement les uns des autres sans barrière géographique, culturelle ou autre) donc une population de 100'000 individus qui ne se subdiviseraient donc pas réellement en plusieurs sous populations! Or bien sûr en posant les choses ainsi John Hawks montre qu’il est extrêmement improbable qu’une copie unique atteigne la fréquence moyenne de 4% au sein de la population indienne en seulement 30'000 ans! Et que donc la délétion en question a forcément dû être positivement sélectionnée (ou éventuellement «liée» à un allèle positivement sélectionné), d’une manière ou d’une autre et donc exit la dérive génétique, la sélection naturelle doit être à l’origine de cette malheureuse délétion!

Or comme l’a noté le biochimiste Laurence A. Moran John Hawks omet ici la complexité des fluctuations démographiques et cela même s’il en a conscience. Car même en prenant une population de 100'000 habitants pour la péninsule Indienne, il va de soi que ces 100'000 individus étaient divisé en plusieurs sous-populations, avec parfois un fort dégrée de consanguinité et donc possiblement la fixation de cette mutation dans certaines des sous-populations en question. Dès lors la probabilité de voir cette mutation s’être répandu par simple dérive génétique, n’a plus rien d’extraordinaire. Mais c’est-là que John Hawks s’adonne à nouveau à une étrange remarque en affirmant que même si la mutation s’était répandu à haute fréquence chez certaines populations, celle-ci n’aurait guère pu se répandre dans l’ensemble de la région (péninsule) par simple dérive génétique.

Mais c’est alors que le dénommé Chris Nedin rappelle à John Hawks ce qui aurait pourtant dû être une évidence pour ce dernier, à savoir que la mutation aurait bien pu se répandre d’une population à l’autre dans la péninsule indienne, à partir du moment qu’il existe des échanges même limités d’une population à l’autre. Chris Nedin ironisant même sur le simplisme voir même la paresse intellectuelle que représente l’invocation d’explications adaptationnistes ad hoc (les fameuses «Just-so-stories»). À cela j’ajouterais que la population dans laquelle une mutation atteint une forte fréquence par simple dérive génétique, peut ensuite connaître une très forte expansion pour de nombreuses raisons (culturelles, sociales, économiques et militaires) et donc diffuser certains de ces allèles de manière importante à d’autres populations. D’ailleurs combien de descendants a eu Gengis Khan?

À ce titre John Hawks semble également avoir ignoré le fait que Larry Moran avait déjà enfoncé le clou dans son article, en rappelant comment une mutation sans aucune valeur sélective voir même faiblement délétère, peut rapidement augmenter en fréquence en quelque 200 ans seulement. L’exemple de Laurence A. Moran étant celui d’un allèle particulier favorisant l’apparition de la Maladie de Huntington, une maladie dégénérative apparaissant également en moyenne entre 40 et 50 ans et dont l’allèle mentionné ici échappe donc en bonne partie à la sélection naturelle car ne se manifestant qu’après que les individus aient pu se reproduire (au-delà de 30 ans). Et donc malgré le caractère délétère de cet l’allèle celui-ci est aujourd’hui portée par 18'000 individus dans la région du Lac Maracaibo au Venezuela (je sais c’est impressionnant mais donc néanmoins tout à fait possible). Or cet allèle s’est répandu dans cette région via une femme unique ayant vécu il y environ 200 ans. Bien qu’en réalité l’origine et la dispersion de cette maladie est un peu plus complexe mais donc il semble tout du moins bel et bien que 96% des personnes affectées dans la région ait hérité de cet allèle via cet ancêtre commun récent! [2]

Les porteurs de l'allèle responsable de la Maladie de Huntington, précédemment mentionné, sont concentré dans la région du Lac Maracaibo bien visible en haut à gauche sur la présente carte.

J’ignore quelle était la population du Venezuela au cours de ces 200 dernières années mais je ne pense pas qu’elle se réduisait à quelque centaines d’individus seulement cela n’ayant donc cependant pas empêché la mise en place d’un important «Effet Fondateur» dans une région spécifique du Venezuela. Car cette mutation a pu se répandre de manière assez simple probablement via une conjonction de facteurs sociaux, culturels et/ou économiques, au sein d’une région particulière où il y avait peut-être une certaine consanguinité lié à un relatif isolement social, culturel et/ou géographique des habitants. Dans tous les cas invoquer ici la sélection naturelle paraît difficilement tenable rien n’indiquant que cette mutation ait un impact positif sur le taux de reproduction. L’exemple de Laurence A. Moran illustre comment une mutation même délétère peut augmenter rapidement en fréquence dans des conditions particulières l’évolution démographique humaine étant souvent irrégulière et dans tous les cas très complexes. Aussi vous l’avez compris John Hawks utilise des modèles certes utiles et pertinents mais il omet ici leur limite car se heurtant à une réalité complexe ne se laissant pas capturer par les modèles probabilistes en question.

Cet étrange parti pris en faveur de la sélection naturelle de la part de John Hawks peut surprendre mais elle est à mettre directement en lien avec la célèbre étude qu’il avait publié en 2007, étude qui stipulait que l’évolution adaptative de notre espèce, se serait énormément accélérée durant les 40'000 dernières années! [3] Cette hypothèse a été reprise en grande pompe dans les médias, car l’idée que notre espèce non seulement évoluerait toujours (comme si notre évolution pouvait être stoppée) mais en plus extrêmement vite, éveille vite certains fantasmes!

Mais hormis les assertions fantaisistes, voir même parfois les bêtises qu’ont hélas inspiré chez certains, l’étude de John Hawks et al, le problème est que les conclusions de celle-ci ne sont de loin pas admises par l’ensemble des spécialistes. Par exemple les auteurs d’une étude autrement plus détaillée sur les probables «signaux génétiques» trahissant des événements sélectifs passées, se montrent très sceptiques vis-à-vis des assertions de John Hawks et al.

«This suggests that distinguishing true cases of selection from the tails of the neutral distribution may be more difficult than sometimes assumed, and raises the possibility that many loci identified as being under selection in genome scans of this kind may be false positives. Reports of ubiquitous strong (s = 1 - 5%) positive selection in the human genome (Hawks et al 2007) may be considerably overstated.» Joseph K. Pickrell et al (2009) [4]

Cela n’a d’ailleurs pas plu du tout à John Hawks. Mais donc le problème subsiste, car comme déjà mentionné les modèles qu’emploient John Hawks et al ne prennent de loin pas en compte toute la complexité de la dynamique démographique et migratoire qui a dû caractériser les populations humaines durant les 40'000 dernières années. Dès lors même si selon les modèles de John Hawks et al bon nombre des «Déséquilibres de Liaisons» seraient compatibles avec des événements sélectifs importants et récent et non pas par de simples cas de dérive génétique, on peut se montrer hautement sceptiques. Car ces modèles ignorent très probablement de nombreux «événements démographiques» pouvant potentiellement rendre les conclusions faites à partir des dits modèles, en grande partie erronées! Pour autant je n’enterre pas définitivement l’hypothèse de John Hawks et al mais donc je rejoins totalement la position de Joseph K. Pickrell et al (2009) ainsi que Laurence A. Moran, selon laquelle la dite hypothèse stipule quelque chose de probablement fortement exagérée.

Qu'on se rassure malgré leurs désaccords Laurence A. Moran (à gauche) et John Hawks (à droite) font toujours preuve d'une entente cordiale!

Et donc que retenir de tout cela ? Simplement qu’il faut se méfier des conclusions hâtives! Et dans ce cas-ci j’ajouterai simplement que John Hawks est simplement partial dans le sens qu’il privilégie la «sélection naturelle» sur l’évolution neutre via notamment la dérive génétique. Et vous l’avez compris Laurence A. Moran comme beaucoup d’autres (dont ma petite personne) privilégient plutôt l’évolution neutre! À ce titre il semble bel et bien que la majeure partie de la «divergence génétiques» entre les populations humaines actuelle soit le fruit de l’évolution neutre. [5] Même si donc John Hawks continue de soutenir que cela serait compatible avec sa théorie tandis que d'autres tels que Dienekes ou Daniel MacArthur y voient potentiellement un problème pour la dite théorie. Car voilà encore une fois je le précise, le but du présent billet n’est pas de dire «John Hawks se plante complètement» mais simplement comme l’avait déjà soulevé Laurence A. Moran, que l’hypothèse de John Hawks et al est bel et bien une hypothèse qui n’est pas prouvée, peut-être le sera-t-elle un jour mais peut-être ne le sera-t-elle jamais (et donc je m’abstiens de tout pari là-dessus)! Dès lors vous l’avez tous compris je pense qu’il faut toujours prendre avec des pincettes certaines hypothèses et cela même si elles sont le fait de scientifiques honnêtes, compétents et ayant eu raison sur d’autres points.

Addendum:

 
Vous noterez que dans le présent message je ne suis pas revenu sur certains détails, notamment sur ce en quoi consisterait concrètement la très forte évolution adaptative qui aurait récemment affecté les populations humaines. John Hawks et al ne donnent que bien peu d’exemples, certes ils mentionnent la pigmentation, la capacité de digéré le lactose à l’âge adulte et la résistance à certaines maladies, le truc étant que personne ne nie l'existence d'adaptations durant l'histoire évolutive récente de notre espèce. Mais donc les exemples précédemment mentionnés même si très intéressants, ne constituent pas en eux-mêmes une démonstration de la thèse défendue par John Hawks et al. Je ne mentionne même pas certaines hypothèses particulièrement grotesques qu'ont formulé certains des collègues de John Hawks et qui ont déjà été décortiquées et réfutées par d'autres.

Références:

 
[1] Perundurai S Dhandapany et al (2009), A common MYBPC3 (cardiac myosin binding protein C) variant associated with cardiomyopathies in South Asia, Nature Genetics

[2] Irene Paradisi, Alba Hernández and Sergio Arias (2008), Huntington disease mutation in Venezuela: age of onset, haplotype analyses and geographic aggregation, Journal of Human Genetics

[3] John Hawks et al (2007), Recent acceleration of human adaptive evolution, Proceedings of the National Academy of Sciences

[4] Joseph K. Pickrell et al (2009), Signals of recent positive selection in a worldwide sample of human populations, Genome Research

[5] T. Hofer, N. Ray, D. Wegmann and L. Excoffier (2009), Large Allele Frequency Differences between Human Continental Groups are more Likely to have Occurred by Drift During range Expansions than by Selection, Annals of Human Genetics