Les Néandertaliens étaient peut-être des gens du matin, selon une nouvelle étude

Un nouveau document de recherche révèle que le matériel génétique des ancêtres néandertaliens pourrait avoir contribué à la propension de certaines personnes aujourd'hui à se lever tôt, le genre de personnes qui sont plus à l'aise de se lever et de se coucher plus tôt.

Les résultats sont publiés dans la revue Biologie et évolution du génome.

Tous les humains anatomiquement modernes font remonter leur origine à l’Afrique il y a environ 300 000 ans, où les facteurs environnementaux ont façonné bon nombre de leurs caractéristiques biologiques. Il y a environ 70 000 ans, les ancêtres des humains eurasiens modernes ont commencé à migrer vers l’Eurasie, où ils ont découvert divers nouveaux environnements, notamment des latitudes plus élevées avec de plus grandes variations saisonnières de lumière du jour et de température.

Mais d’autres hominidés, comme les Néandertaliens et les Dénisoviens, vivaient en Eurasie depuis plus de 400 000 ans. Ces hominidés archaïques ont divergé des humains modernes il y a environ 700 000 ans et, par conséquent, nos ancêtres et les hominidés archaïques ont évolué dans des conditions environnementales différentes. Cela a abouti à l’accumulation de variations génétiques et de phénotypes spécifiques à la lignée. Lorsque les humains sont arrivés en Eurasie, ils se sont croisés avec les hominidés archaïques du continent, ce qui a permis aux humains d’acquérir des variantes génétiques déjà adaptées à ces nouveaux environnements.

Des travaux antérieurs ont démontré qu'une grande partie de l'ascendance archaïque des hominidés chez l'homme moderne n'était pas bénéfique et supprimée par la sélection naturelle, mais certaines des variantes archaïques des hominidés restant dans les populations humaines montrent des preuves d'adaptation. Par exemple, des variantes génétiques archaïques ont été associées à des différences dans les taux d’hémoglobine à haute altitude chez les Tibétains, à la résistance immunitaire à de nouveaux agents pathogènes, aux niveaux de pigmentation cutanée et à la composition des graisses.

Les changements dans le modèle et le niveau d’exposition à la lumière ont des conséquences biologiques et comportementales qui peuvent conduire à des adaptations évolutives. Les scientifiques ont déjà étudié de manière approfondie l’évolution de l’adaptation circadienne chez les insectes, les plantes et les poissons, mais elle n’est pas bien étudiée chez l’homme.

Les environnements eurasiens où les Néandertaliens et les Dénisoviens ont vécu pendant plusieurs centaines de milliers d’années sont situés à des latitudes plus élevées avec des heures de clarté plus variables que le paysage dans lequel les humains modernes ont évolué avant de quitter l’Afrique. Ainsi, les chercheurs ont exploré s’il existait des preuves génétiques de différences dans les horloges circadiennes des Néandertaliens et des humains modernes.

Les chercheurs ont défini un ensemble de 246 gènes circadiens grâce à une combinaison de recherches documentaires et de connaissances d’experts. Ils ont découvert des centaines de variantes génétiques spécifiques à chaque lignée, susceptibles d’influencer les gènes impliqués dans l’horloge circadienne. À l’aide de méthodes d’intelligence artificielle, ils ont mis en évidence 28 gènes circadiens contenant des variantes susceptibles de modifier l’épissage chez les humains archaïques et 16 gènes circadiens probablement régulés de manière divergente entre les humains actuels et les hominines archaïques.

Cela indiquait qu’il existait probablement des différences fonctionnelles entre les horloges circadiennes des hominines archaïques et des humains modernes. Étant donné que les ancêtres des humains modernes eurasiens et des Néandertaliens se sont croisés, il était donc possible que certains humains aient obtenu des variantes circadiennes des Néandertaliens.

Pour tester cela, les chercheurs ont exploré si les variantes génétiques introgressées – les variantes qui sont passées des Néandertaliens aux humains modernes – étaient associées aux préférences du corps en matière d’éveil et de sommeil dans une large cohorte de plusieurs centaines de milliers de personnes de la biobanque britannique.

Ils ont trouvé de nombreuses variantes introgressées ayant des effets sur les préférences en matière de sommeil et, plus frappant encore, ils ont constaté que ces variantes augmentaient systématiquement le « matin », la propension à se réveiller tôt. Ceci suggère un effet directionnel sur le trait et est cohérent avec les adaptations aux hautes latitudes observées chez d’autres animaux.

L'augmentation de la matinée chez l'homme est associée à une période raccourcie de l'horloge circadienne. Ceci est probablement bénéfique aux latitudes plus élevées, car il a été démontré que cela permet un alignement plus rapide du sommeil/éveil avec des signaux temporels externes. Des périodes circadiennes raccourcies sont nécessaires pour la synchronisation avec les périodes de lumière estivale prolongées des hautes latitudes chez les mouches des fruits, et la sélection de périodes circadiennes plus courtes a abouti à des clines latitudinaux de période décroissante avec l'augmentation de la latitude dans les populations naturelles de mouches des fruits.

Par conséquent, le biais en faveur de la matinée chez les variantes introgressées peut indiquer une sélection vers une période circadienne raccourcie dans les populations vivant aux hautes latitudes. La propension à être une personne matinale aurait pu être bénéfique sur le plan de l'évolution pour nos ancêtres vivant dans des latitudes plus élevées en Europe et aurait donc été une caractéristique génétique néandertalienne méritant d'être préservée.

“En combinant l'ADN ancien, des études génétiques à grande échelle chez les humains modernes et l'intelligence artificielle, nous avons découvert des différences génétiques substantielles dans les systèmes circadiens des Néandertaliens et des humains modernes”, a déclaré l'auteur principal de l'article, John A. Capra. “Puis, en analysant les morceaux d'ADN de Néandertal qui restent dans les génomes humains modernes, nous avons découvert une tendance frappante : beaucoup d'entre eux ont des effets sur le contrôle des gènes circadiens chez les humains modernes et ces effets vont principalement dans le sens d'une propension croissante à être un humain moderne. Personne matinale.

“Ce changement est cohérent avec les effets de la vie à des latitudes plus élevées sur les horloges circadiennes des animaux et permet probablement un alignement plus rapide de l'horloge circadienne avec les changements de lumière saisonnière. Nos prochaines étapes consistent à appliquer ces analyses à des populations humaines modernes plus diverses, à explorer les effets des variantes néandertaliennes que nous avons identifiées sur l'horloge circadienne dans les systèmes modèles, et en appliquant des analyses similaires à d'autres traits potentiellement adaptatifs.