Paléogénétique : ce que l’ADN ancien prouve, et ce qu’il ne dit pas

Grotte de Denisova (Altaï) — Aleksandr Baidukov / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

Trois cent soixante-dix-neuf. C’est le nombre de paires de bases publiées en 1997 par Matthias Krings, Svante Pääbo et leurs collègues, arrachées à l’humérus droit du spécimen type de Néandertal. Un million deux cent trente mille. C’est le nombre de positions auxquelles sont comparés aujourd’hui les individus anciens de l’Allen Ancient DNA Resource. Entre ces deux chiffres, un quart de siècle. L’ADN ancien ne complète plus l’archéologie, il tranche certains de ses débats et en ouvre d’autres.

De l’humérus de Feldhofer aux sédiments de Denisova

Le premier résultat tenait en une comparaison. Les 379 bases de la région hypervariable néandertalienne ont été confrontées à 994 séquences d’humains vivants : ceux-ci diffèrent entre eux de huit positions en moyenne, du néandertalien de vingt-sept. Un fragment sur dix portait des séquences de contamination moderne. La contamination était le problème central, elle l’est restée.

Quatre changements techniques ont fait basculer l’échelle. Le séquençage à haut débit, qui remplace l’amplification ciblée. La capture en solution, qui pêche dans l’extrait le million de positions retenues comme informatives. Les protocoles automatisés et les robots de pipetage, qui traitent les extraits en série. Le rocher enfin : Ron Pinhasi et son équipe ont montré en 2015 que la partie dense de l’os pétreux, autour de la cochlée, livre jusqu’à cent soixante-dix-sept fois plus d’ADN endogène que l’apex du même os. Les chiffres de production suivent. Une dizaine d’individus par an entre 2010 et 2014, environ deux cents par an de 2015 à 2017, plusieurs milliers chaque année depuis 2018.

Reste le cas où il n’y a pas d’os. En 2017, Viviane Slon et ses collègues ont détecté de l’ADN néandertalien dans huit couches de quatre grottes eurasiennes, et de l’ADN dénisovien dans la couche 15 de la galerie est de Denisova, où Elena Zavala a montré en 2021 que la plus ancienne présence humaine repérée dans ces sédiments est dénisovienne et remonte à quelque 250 000 ans. Le sol est devenu une source.

Un métissage daté, une peste nommée

Décembre 2024. Arev Sümer et une équipe de Leipzig publient sept génomes d'Homo sapiens vieux de 42 000 à 49 000 ans, six provenant de l’Ilsenhöhle de Ranis en Thuringe, un du crâne de Zlatý kůň en Tchéquie. Ces individus, séparés de plus de deux cents kilomètres, sont apparentés au cinquième ou sixième degré. La longueur des segments néandertaliens qu’ils portent date le métissage entre 45 000 et 49 000 ans, événement unique et partagé par tous les non-Africains actuels. Tout reste d’humain moderne trouvé hors d’Afrique et daté de plus de 50 000 ans appartient donc à une population sans descendance aujourd’hui. Le lieu, lui, n’est pas fixé. On tient une date et un nombre de générations, pas une géographie.

L’apport est plus net encore là où les textes s’arrêtent à un mot. Dans la vallée de la Tchouï, au Kirghizstan, deux cimetières fouillés entre 1885 et 1892 ont livré un pic anormal de stèles datées 1338 et 1339, dont une dizaine donnent une pestilence pour cause de décès. Celle du croyant Sanmaq porte cette formule. Les historiens débattaient depuis un siècle de savoir si cette mortalité relevait de la peste. Maria Spyrou et Philip Slavin ont publié en 2022 les génomes de Yersinia pestis tirés de sept individus de Kara-Djigach et Burana : la souche se place au nœud exact de la diversification associée à la Peste noire. Le texte disait « pestilence ». L’ADN dit laquelle.

Quatre-vingt-dix pour cent du patrimoine génétique britannique

En 2018, Iñigo Olalde et ses coauteurs publient 400 génomes du Néolithique et de l’âge du Bronze européens, dont 226 associés au complexe campaniforme. En Grande-Bretagne, l’arrivée de ce complexe s’accompagne du remplacement d’environ 90 % du patrimoine génétique en quelques siècles, et plus de neuf chromosomes Y sur dix relèvent de l’haplogroupe R1b, absent des populations néolithiques antérieures. Entre l’Ibérie et l’Europe centrale, la même étude ne trouve presque aucune affinité génétique et conclut à une diffusion culturelle. Un seul article, deux mécanismes opposés selon la région.

En février 2025, Iosif Lazaridis, Nick Patterson et David Anthony resserrent l’origine des Yamnaya à partir de 435 individus, dont 299 inédits : une population des steppes de la basse Volga et du Caucase du Nord fournit quatre cinquièmes de l’ascendance yamnaya, et au moins un dixième de celle des Anatoliens centraux de l’âge du Bronze, là où l’on parlait hittite.

Des archéologues contestent moins les mesures que ce qu’on en tire. Martin Furholt a montré en 2018 que ces travaux réactivent un modèle abandonné de longue date, celui qui fait coïncider une culture matérielle, un peuple et un pool génétique. Catherine Frieman et Daniela Hofmann ont ajouté en 2019 que la migration y est décrite comme un mouvement collectif uniforme, à la manière des années 1900, et que l’extrême droite reprend volontiers ces résultats.

Le camp adverse dispose de deux appuis sérieux. Un renouvellement de neuf dixièmes assorti d’une bascule complète des lignées paternelles relève de la mesure et appelle une explication démographique. Et la méthode ne produit pas mécaniquement des migrations. En 2020, Samantha Brunel, Thierry Grange, Eva-Maria Geigl et Mélanie Pruvost ont analysé 243 individus de 54 sites français : flux depuis l’Anatolie au Néolithique, flux steppique vers 4 500 ans avant le présent, puis rien entre l’âge du Bronze et l’âge du Fer. Cette transition-là est culturelle, et ce sont les génomes qui le disent.

Un seul Égyptien, lu deux fois de bout en bout

Juillet 2025. Adeline Morez Jacobs, Linus Girdland-Flink et Pontus Skoglund publient le premier génome complet d’un Égyptien dynastique. L’homme a été inhumé dans une jarre de céramique scellée, déposée dans une tombe rupestre à Nuwayrat, à 265 kilomètres au sud du Caire, et exhumé en 1902 pour le comité de fouilles de John Garstang. Le radiocarbone le place entre 2855 et 2570 avant notre ère. Il avait entre 44 et 64 ans, une arthrose sévère et des insertions musculaires de travailleur manuel, ce qui cadre mal avec le soin de sa sépulture. Sa dent a fourni une couverture de 2,02, autrement dit chaque position du génome lue deux fois en moyenne. Un cinquième de son ascendance renvoie au Croissant fertile, le reste à un fonds néolithique nord-africain, meilleure correspondance parmi les sources disponibles.

Avant lui, l’Égypte dynastique tenait dans trois individus d’Abousir el-Meleq, postérieurs de plus de quinze siècles et connus par quelques centaines de milliers de marqueurs ciblés. La chaleur détruit l’ADN. Un homme ne fait pas une population, et savoir s’il est représentatif de quoi que ce soit reste une question ouverte.

Le déséquilibre est général. Environ 67 % des données publiées proviennent d’Europe et de Russie, proportion stable depuis les débuts de la discipline ; la part de l’Asie orientale est passée de 1 % en 2015 à 8 %. La carte génétique du passé est d’abord celle des laboratoires et des législations qui autorisent les prélèvements.

Le bracelet d’or et la mère qui n’existait pas

Novembre 2024. Une équipe conduite par Elena Pilli et Alissa Mittnik échantillonne quatorze moulages de victimes de Pompéi en cours de restauration. Dans la maison du Bracelet d’or, quatre corps découverts en 1974 au pied d’un escalier étaient lus depuis cinquante ans comme une famille : deux parents, deux enfants, la mère portant le bijou et tenant le plus jeune sur ses genoux. Les données génomiques démentent la scène. L’adulte au bracelet est un homme sans lien de parenté avec l’enfant, les quatre corps sont ceux de quatre hommes, et aucun n’est apparenté aux autres. Le résultat est instructif par ce qu’il laisse : il supprime un récit sans en fournir aucun, et ce que ces hommes étaient les uns pour les autres reste ouvert.

Même prudence sur les visages. Le génome de Cheddar Man, mésolithique, a été interprété en 2019 à partir de trente-six marqueurs de pigmentation, contre deux auparavant, et prédit une peau sombre à très sombre avec des yeux bleus ou verts. La même étude donne une pigmentation intermédiaire au chasseur de Loschbour. La prédiction est une distribution de probabilités ; le buste de cire moulé pour le musée en fixe un point unique.

La langue, elle, ne se lit dans aucun génome. Rattacher les locuteurs de l’indo-anatolien à une population de la basse Volga est une inférence bâtie sur la coïncidence entre trois séries de données, la génétique, l’archéologie funéraire et la linguistique comparée. Jean-Paul Demoule soutenait dès 2014 qu’aucune trace archéologique ne validait les routes d’invasion supposées des Indo-Européens. Son objection de fond tient toujours : le pas qui mène d’un pool génétique à un peuple, puis d’un peuple à une langue, se franchit par raisonnement.

La cochlée passée au sableur

Le protocole publié en 2019 par l’équipe de Pinhasi décrit l’opération sans ambages : le rocher est nettoyé au sableur, la cochlée localisée d’après des repères anatomiques, isolée, puis réduite en poudre homogène. Chaque ligne du fichier de Harvard correspond à un fragment de squelette qui n’existe plus.

C’est le troisième des cinq principes publiés en 2021 dans Nature par une soixantaine d’archéologues, de conservateurs et de généticiens : limiter les dégâts causés aux restes humains. Les deux autres points sensibles, l’ouverture obligatoire des données et la consultation des parties prenantes, ont été contestés dès leur parution. Des chercheurs travaillant avec des communautés autochtones ont objecté que le texte sépare artificiellement enjeux scientifiques et enjeux communautaires, et que l’exigence de données ouvertes ignore la souveraineté de ces peuples sur leurs propres données. Mehmet Somel et ses collègues ont réclamé une collaboration équitable avec les pays d’origine des échantillons. Ludovic Orlando y a vu, dans Le Monde, une occasion manquée.

Le fichier de Harvard grossit de plusieurs milliers d’individus par an. Le stock d’os, lui, ne se reconstitue pas.

Pour aller plus loin

Le dossier croise l’histoire de la Peste noire, dont la souche mère est localisée dans une vallée du Kirghizstan et datée de 1338, la question des Indo-Européens et de leur foyer supposé dans les steppes pontiques, et la fouille de Pompéi, dont les moulages de plâtre sont devenus une source d’ADN un siècle après leur invention.

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Sources de cet article

Chaque article est contre-vérifié avant publication : documents antiques cités dans le texte, travaux de référence et pages institutionnelles consultées en ligne.

Sources primaires

  1. Néandertal 1, spécimen type de *Homo neanderthalensis*, humérus droit prélevé pour l’étude de 1997, Kleine Feldhofer Grotte, vallée de Neander, 1856 LVR-LandesMuseum, Bonn
  2. Individu de Nuwayrat (NUE001), squelette inhumé en jarre de céramique dans une tombe rupestre, fouille de 1902, radiocarbone 2855-2570 avant notre ère vase conservé au Garstang Museum of Archaeology, université de Liverpool
  3. Moulages 50, 51 et 52 de la maison du Bracelet d’or, réalisés en 1974, Regio VI insula 17 Parc archéologique de Pompéi
  4. Stèle funéraire du croyant Sanmaq, vallée de la Tchouï, année 1338, mention d’une pestilence comme cause de décès cimetière de Kara-Djigach, fouilles de 1885-1892
  5. Sédiments de la couche 15 de la galerie est de la grotte de Denisova, ADN mitochondrial dénisovien Altaï, Fédération de Russie
  6. Squelette de Cheddar Man, Gough’s Cave, Somerset, découvert en 1903 Natural History Museum, Londres, galerie Human Evolution
  7. Ilsenhöhle de Ranis, Thuringe : six individus d'*Homo sapiens* datés d’environ 45 000 ans, dont l’os le mieux conservé du Pléistocène pour l’extraction d’ADN

Bibliographie

  1. Ludovic Orlando, *L’ADN fossile, une machine à remonter le temps*, préface de Jean Guilaine, Paris, janvier 2021, 256 p. Odile Jacob, « Sciences »
  2. Jean-Paul Demoule, *Mais où sont passés les Indo-Européens ? Le mythe d’origine de l’Occident*, Paris, 2014, 752 p. Seuil, « La Librairie du XXIe siècle »
  3. Matthias Krings, Anne Stone, Ralf W. Schmitz, Heike Krainitzki, Mark Stoneking et Svante Pääbo, « Neandertal DNA Sequences and the Origin of Modern Humans », *Cell* 90 (1), 1997, p. 19-30 Cell Press
  4. Arev P. Sümer et alii, « Earliest modern human genomes constrain timing of Neanderthal admixture », *Nature*, 12 décembre 2024, DOI 10,1038/s41586-024-08420-x Nature
  5. Iñigo Olalde et alii, « The Beaker phenomenon and the genomic transformation of northwest Europe », *Nature* 555 (7695), 2018, p. 190-196, DOI 10,1038/nature25738 Nature
  6. Iosif Lazaridis, Nick Patterson, David Anthony et alii, « The genetic origin of the Indo-Europeans », *Nature* 639, 2025, p. 132-142, DOI 10,1038/s41586-024-08531-5 Nature
  7. Samantha Brunel et alii, dont Thierry Grange, Eva-Maria Geigl et Mélanie Pruvost, « Ancient genomes from present-day France unveil 7 000 years of its demographic history », *PNAS* 117 (23), 2020, p. 12791-12798, DOI 10,1073/pnas.1918034117 National Academy of Sciences
  8. Adeline Morez Jacobs et alii, « Whole-genome ancestry of an Old Kingdom Egyptian », *Nature*, 2 juillet 2025, DOI 10,1038/s41586-025-09195-5 Nature
  9. Elena Pilli, Stefania Vai, Alissa Mittnik et alii, « Ancient DNA challenges prevailing interpretations of the Pompeii plaster casts », *Current Biology*, 7 novembre 2024, DOI 10,1016/j.cub.2024,10 007 Cell Press
  10. Maria A. Spyrou et alii, « The source of the Black Death in fourteenth-century central Eurasia », *Nature* 606, 2022, p. 718-724, DOI 10,1038/s41586-022-04800-3 Nature
  11. Selina Brace, Yoan Diekmann, Thomas J. Booth et alii, « Ancient genomes indicate population replacement in Early Neolithic Britain », *Nature Ecology & Evolution* 3, 2019, p. 765-771, DOI 10,1038/s41559-019-0871-9 Nature
  12. Ron Pinhasi et alii, « Optimal Ancient DNA Yields from the Inner Ear Part of the Human Petrous Bone », *PLoS ONE* 10 (6), 2015, e0129102, DOI 10,1371/journal.pone.0129102 Public Library of Science
  13. Ron Pinhasi, Daniel M. Fernandes, Kendra Sirak et Olivia Cheronet, « Isolating the human cochlea to generate bone powder for ancient DNA analysis », *Nature Protocols* 14, 2019, p. 1194-1205 Nature
  14. Viviane Slon et alii, « Neandertal and Denisovan DNA from Pleistocene sediments », *Science* 356 (6338), 2017, p. 605-608, DOI 10,1126/science.aam9695 American Association for the Advancement of Science
  15. Elena I. Zavala et alii, « Pleistocene sediment DNA reveals hominin and faunal turnovers at Denisova Cave », *Nature*, 2021, DOI 10,1038/s41586-021-03675-0 Nature
  16. Swapan Mallick et alii, « The Allen Ancient DNA Resource (AADR) : a curated compendium of ancient human genomes », *Scientific Data* 11, 182, 2024, DOI 10,1038/s41597-024-03031-7 Nature
  17. Songül Alpaslan-Roodenberg et alii, « Ethics of DNA research on human remains : five globally applicable guidelines », *Nature* 599 (7883), 2021, p. 41-46, DOI 10,1038/s41586-021-04008-x Nature
  18. Martin Furholt, « Massive Migrations ? The Impact of Recent aDNA Studies on our View of Third Millennium Europe », *European Journal of Archaeology* 21 (2), 2018 Cambridge University Press
  19. Catherine J. Frieman et Daniela Hofmann, « Present pasts in the archaeology of genetics, identity, and migration in Europe : a critical essay », *World Archaeology* 51 (4), 2019, p. 528-545 Taylor & Francis
  20. Mehmet Somel, N. Ezgi Altınışık, Füsun Özer et María C. Ávila-Arcos, « Collaborate equitably in ancient DNA research and beyond », *Nature* 600, 2021, p. 37 Nature
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