La durée d’une génération spécifique peut nous en dire long sur la biologie et l’organisation sociale des humains. Désormais, des chercheurs de l’Université de l’Indiana peuvent déterminer l’âge moyen auquel les femmes et les hommes ont eu des enfants tout au long de l’histoire de l’évolution humaine grâce à une nouvelle méthode qu’ils ont développée en utilisant des mutations de l’ADN.
Les chercheurs ont déclaré que ce travail peut nous aider à comprendre les défis environnementaux rencontrés par nos ancêtres et peut également nous aider à prédire les effets des futurs changements environnementaux sur les sociétés humaines.
« Grâce à nos recherches sur les humains modernes, nous avons remarqué que nous pouvions prédire l’âge auquel les gens avaient des enfants à partir des types de mutations de l’ADN qu’ils laissaient à leurs enfants », a déclaré le co-auteur de l’étude Matthew Hahn, professeur émérite de biologie au Collège de Arts et Sciences et d’informatique à la Luddy School of Informatics, Computing and Engineering à IU Bloomington. « Nous avons ensuite appliqué ce modèle à nos ancêtres humains pour déterminer à quel âge nos ancêtres ont procréé. »
Selon l’étude, publié aujourd’hui dans Avancées scientifiques et co-écrit par le chercheur postdoctoral de l’IU Richard Wang, l’âge moyen auquel les humains ont eu des enfants au cours des 250 000 dernières années est de 26,9 ans. De plus, les pères étaient systématiquement plus âgés, à 30,7 ans en moyenne, que les mères, à 23,2 ans en moyenne, mais l’écart d’âge s’est rétréci au cours des 5 000 dernières années, les estimations les plus récentes de l’étude concernant l’âge maternel étant en moyenne de 26,4 ans. La réduction de l’écart semble être en grande partie due au fait que les mères ont des enfants à un âge plus avancé.
Outre la récente augmentation de l’âge maternel à l’accouchement, les chercheurs ont découvert que l’âge des parents n’avait pas augmenté régulièrement par rapport au passé et qu’il avait peut-être baissé il y a environ 10 000 ans en raison de la croissance démographique coïncidant avec l’essor de la civilisation.
« Ces mutations du passé s’accumulent à chaque génération et existent chez l’homme aujourd’hui », a déclaré Wang. « Nous pouvons maintenant identifier ces mutations, voir comment elles diffèrent entre les parents masculins et féminins, et comment elles changent en fonction de l’âge des parents. »
L’ADN des enfants hérité de leurs parents contient environ 25 à 75 nouvelles mutations, ce qui permet aux scientifiques de comparer les parents et la progéniture, puis de classer le type de mutation qui s’est produit. En examinant les mutations chez des milliers d’enfants, les chercheurs de l’UI ont remarqué une tendance : les types de mutations que les enfants subissent dépendent de l’âge de la mère et du père.
Les approches génétiques précédentes pour déterminer les temps de génération historiques reposaient sur les effets combinés de la recombinaison ou de la mutation de la divergence de la séquence d’ADN humain moderne par rapport aux échantillons anciens. Mais les résultats ont été moyennés pour les hommes et les femmes et sur les 40 000 à 45 000 dernières années.
Hahn, Wang et leurs co-auteurs ont construit un modèle qui utilise des mutations de novo – une altération génétique qui est présente pour la première fois chez un membre de la famille à la suite d’une variante ou d’une mutation dans une cellule germinale de l’un des parents ou qui apparaît dans l’œuf fécondé au début de l’embryogenèse – pour estimer séparément les temps de génération mâle et femelle à de nombreux moments différents au cours des 250 000 dernières années.
Les chercheurs ne cherchaient pas à l’origine à comprendre la relation entre le sexe et l’âge à la conception au fil du temps ; ils menaient une enquête plus large sur le nombre de mutations transmises des parents aux enfants. Ils n’ont remarqué que les schémas de mutation basés sur l’âge tout en cherchant à comprendre les différences et les similitudes entre ces schémas chez l’homme et d’autres mammifères, tels que les chats, les ours et les macaques.
« L’histoire de l’humanité est reconstituée à partir d’un ensemble diversifié de sources : documents écrits, découvertes archéologiques, fossiles, etc. », a déclaré Wang. « Nos génomes, l’ADN trouvé dans chacune de nos cellules, offrent une sorte de manuscrit de l’histoire de l’évolution humaine. Les résultats de notre analyse génétique confirment certaines choses que nous savions d’autres sources (comme la récente augmentation de l’âge parental), mais offrent également une compréhension plus riche de la démographie des humains anciens. Ces découvertes contribuent à une meilleure compréhension de notre histoire commune.
D’autres contributeurs à cette recherche étaient Samer I. Al-Saffar, étudiant diplômé à l’IU au moment de l’étude, et Jeffrey Rogers du Baylor College of Medicine.
Plus d’information:
Richard Wang, Temps de génération humaine au cours des 250 000 dernières années, Avancées scientifiques (2023). DOI : 10.1126/sciadv.abm7047. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm7047