Les pommes de terre pourraient avoir conféré un super pouvoir digestif aux Andins autochtones
Depuis des millénaires, les pommes de terre sont au cœur de la vie dans les Andes. Les communautés andines autochtones ont été les premières à domestiquer ce tubercule riche en amidon, en faisant un aliment de base bien avant que les pommes de terre ne se répandent dans le monde. Des chercheurs ont récemment découvert que cette dépendance ancienne aux pommes de terre pourrait également avoir influencé l’évolution humaine.
Aujourd’hui, les populations autochtones du Pérou possèdent plus de copies d’un gène impliqué dans la digestion de l’amidon que toute autre population connue. Une nouvelle étude, co-dirigée par des chercheurs de l’UCLA et de l’Université de Buffalo, suggère que la sélection naturelle a commencé à favoriser les Andins autochtones ayant un nombre particulièrement élevé de copies du gène de l’amylase salivaire, connu sous le nom d’AMY1, à peu près au moment où les pommes de terre ont été établies dans les hautes terres andines, il y a environ 6 000 à 10 000 ans.
Les résultats de cette recherche ont été publiés récemment dans la revue Nature Communications.
Un avantage génétique pour digérer l’amidon
Les personnes portant un plus grand nombre de copies d’AMY1 produisent généralement des quantités plus élevées de l’enzyme amylase dans leur salive et sont considérées comme capables de traiter l’amidon de manière plus efficace, selon Abigail Bigham, professeure d’anthropologie à l’UCLA. Pour cette étude, Bigham et son équipe ont collecté de l’ADN auprès de locuteurs quechuas des Andes péruviennes et ont comparé ces échantillons avec des bases de données génomiques contenant des milliers d’échantillons d’ADN provenant de dizaines de populations humaines contemporaines.
Les Andes, en haute altitude, sont reconnues pour être une région riche pour comprendre l’adaptation évolutive humaine, notamment en ce qui concerne l’hypoxie. Omer Gokcumen, professeur de sciences biologiques à l’Université de Buffalo, a précédemment démontré que la première duplication d’AMY1 s’est produite chez les humains il y a au moins 800 000 ans. Il a indiqué que les nouvelles découvertes apportent des preuves solides que la sélection naturelle a agi sur ce gène dans les Andes après le début de la culture de la pomme de terre.
Comment la culture de la pomme de terre a façonné l’évolution andine
Les ancêtres des Andins autochtones possédaient déjà un nombre variable de copies d’AMY1 avant de s’installer dans les hautes terres et de domestiquer les pommes de terre. Une fois que les pommes de terre sont devenues une source alimentaire importante, les individus ayant un plus grand nombre de copies d’AMY1 semblent avoir acquis un avantage évolutif. Les chercheurs estiment qu’à partir d’environ 10 000 ans, les personnes portant environ 10 copies ou plus avaient un avantage de survie ou de reproduction de 1,24 % par génération.
Ce processus a produit une différence marquante : les populations autochtones vivant au Pérou aujourd’hui portent en moyenne 10 copies d’AMY1, soit environ deux à quatre copies de plus que les autres populations examinées dans l’étude.
Une empreinte de la culture de la pomme de terre dans l’ADN humain
Les chercheurs ont également comparé les Péruviens autochtones avec les Mayas, une population autochtone du Mexique partageant une histoire évolutive avec les peuples andins, mais n’ayant pas de tradition de culture de la pomme de terre. En moyenne, les Péruviens autochtones portent 10 copies d’AMY1, contre six chez les Mayas. Cette différence soutient l’idée que la culture de la pomme de terre a joué un rôle important.
Cependant, les chercheurs ont dû écarter un autre événement majeur dans l’histoire des Amérindiens. Après le contact européen au XVe siècle, les populations autochtones des Amériques ont connu un déclin dramatique en raison de maladies, de famines, de violences et de la perte rapide de diversité génétique. Les chercheurs ont donc dû déterminer si ce goulet d’étranglement démographique avait pu réduire le nombre de personnes portant moins de copies d’AMY1, créant l’apparence d’une sélection naturelle.
À l’aide de technologies de séquençage ADN de pointe et de nouvelles bases de données comparatives, l’équipe a constaté que les nombres élevés de copies d’AMY1 étaient déjà devenus plus courants dans les Andes plusieurs milliers d’années avant l’arrivée des Européens. Cela soutient la conclusion que la sélection naturelle liée à l’alimentation, plutôt que l’effondrement démographique ultérieur, était responsable du modèle génétique observé aujourd’hui.
Ce que révèlent les pommes de terre anciennes sur l’adaptation humaine
Les résultats pourraient encourager des recherches plus larges sur les populations humaines vivant à haute altitude, où les défis vont au-delà du manque d’oxygène. La vie quotidienne peut également impliquer des ressources alimentaires limitées ainsi qu’une exposition intense aux températures froides et aux rayons ultraviolets.
Cette recherche soulève également une question plus vaste sur la façon dont les humains pourraient continuer à s’adapter aux régimes modernes. Pour de nombreuses personnes aujourd’hui, les aliments et cuisines du monde entier sont plus accessibles que jamais, mais l’adaptation génétique reste une partie de l’histoire humaine.
Source : Nature Communications
