Pendant des décennies, l’étude de nos lointains ancêtres a reposé sur un postulat morphologique simple, mais potentiellement erroné : la stature. En paléoanthropologie, face à des ossements fragmentaires, la règle voulait que les spécimens les plus imposants soient classés comme mâles et les plus graciles comme femelles. Cependant, une étude publiée le 29 mai dans la revue Science vient bousculer ce paradigme. Grâce à l’analyse de protéines piégées dans l’émail dentaire de fossiles vieux de 2 millions d’années, des chercheurs ont démontré que la taille ne permet pas toujours de distinguer les sexes chez Paranthropus robustus, un cousin éloigné de la lignée humaine.
- L’analyse des protéines anciennes (paléoprotéomique) révèle que certains petits spécimens de Paranthropus robustus étaient en réalité des mâles, invalidant le seul critère de la taille.
- Contrairement à l’ADN qui se dégrade rapidement sous les climats chauds, les protéines de l’émail dentaire permettent de remonter le temps jusqu’à 2 millions d’années en Afrique du Sud.
- La diversité moléculaire observée suggère une structure de population complexe, impliquant potentiellement plusieurs groupes ou espèces distinctes au sein du genre Paranthropus.
Cette avancée majeure repose sur l’examen de quatre dents partielles appartenant à différents individus de l’espèce Paranthropus robustus. Ce membre de la famille des hominidés, connu pour ses mâchoires puissantes et ses larges faces, habitait les savanes d’Afrique australe entre 2,7 et 1 million d’années avant notre ère. Jusqu’à présent, les chercheurs s’appuyaient sur le dimorphisme sexuel supposé de l’espèce pour interpréter les variations de taille observées sur les sites de fouilles.
Les protéines, une nouvelle fenêtre sur le passé lointain
L’un des plus grands défis de la paléontologie en Afrique réside dans la conservation du matériel génétique. Dans les climats chauds du continent, l’ADN se dégrade à une vitesse fulgurante. À ce jour, le plus vieil ADN récupéré en Afrique ne remonte qu’à environ 18 000 ans, une fraction infime de l’histoire de l’évolution humaine. C’est ici que la paléoprotéomique intervient comme une alternative révolutionnaire dans le domaine de la paléontologie.
Les protéines, et plus particulièrement celles emprisonnées dans l’émail dentaire — la substance la plus dure du corps humain —, sont bien plus stables que l’ADN. Elles peuvent survivre pendant des millions d’années, conservant des informations cruciales sur le code génétique qui les a produites. Palesa Madupe, biologiste moléculaire à l’Université de Copenhague, et son équipe ont réussi à extraire des séquences de protéines de ces dents fossilisées, ouvrant ainsi la voie à la première évaluation moléculaire de la diversité génétique chez P. robustus.
Le saviez-vous ? L’amélogénine est une protéine de l’émail dentaire dont les variantes sont liées aux chromosomes sexuels X et Y. Sa détection permet de déterminer le sexe biologique d’un individu avec une certitude quasi absolue, même sur des fragments de dents.
La taille des fossiles : un indicateur de sexe trompeur
L’analyse s’est concentrée sur une protéine spécifique dérivée d’un gène situé uniquement sur le chromosome Y chez les humains actuels. La présence de cette protéine a permis d’identifier formellement deux des dents comme appartenant à des mâles. La surprise fut de taille : l’une de ces dents avait été préalablement attribuée à une femelle en raison de sa petite dimension. Parallèlement, deux autres dents dépourvues de cette protéine spécifique au sexe masculin ont été identifiées comme femelles, bien qu’elles soient de taille similaire à la petite dent mâle.
« Les paléoanthropologues savent depuis longtemps que l’utilisation de la taille des dents pour estimer le sexe est entachée d’incertitudes, mais c’était le meilleur outil à notre disposition », explique le paléoanthropologue Paul Constantino du Saint Michael’s College. Selon lui, la capacité d’identifier avec précision le sexe des fossiles grâce aux protéines aura un impact colossal sur la discipline.
Cette découverte suggère que le dimorphisme sexuel chez Paranthropus robustus était peut-être moins prononcé qu’on ne le pensait, ou du moins plus complexe. Si la taille ne suffit plus à distinguer un mâle d’une femelle, c’est toute notre compréhension de l’organisation sociale et des stratégies de reproduction de ces hominidés qui doit être réévaluée. Cette méthode permet enfin de vérifier si les différences corporelles observées entre les fossiles relèvent du sexe ou d’une distinction entre espèces.
Une diversité génétique insoupçonnée chez les hominidés
Au-delà de la question du genre, l’étude a révélé une variabilité génétique inattendue. En analysant une autre protéine, les chercheurs ont découvert que l’une des quatre dents présentait une variante protéique différente des trois autres. Deux dents portaient une variante spécifique, tandis que la quatrième affichait les deux versions simultanément. Pour Palesa Madupe et ses collègues, ces indices suggèrent que des groupes distincts de P. robustus coexistaient en Afrique du Sud.
Cette diversité pourrait résulter de croisements entre différents groupes de populations ou indiquer que certains fossiles appartiennent en réalité à une autre espèce de Paranthropus encore non identifiée. Cette hypothèse rejoint d’autres études squelettiques ayant déjà noté des différences morphologiques entre les spécimens de divers sites sud-africains. Les relations évolutives entre les espèces de Paranthropus et d’autres hominidés anciens, tels qu’Australopithecus africanus, demeurent au cœur des débats scientifiques.
Bernard Wood, paléoanthropologue à l’Université George Washington, qualifie cette avancée de « tournant majeur ». Si des séquences protéiques peuvent être extraites de fossiles d’Afrique de l’Est, comme P. boisei, les comparaisons moléculaires permettront enfin de clarifier si ces populations géographiquement éloignées étaient étroitement apparentées. La paléoprotéomique ne fait que commencer à redessiner l’arbre généalogique de l’humanité, transformant chaque dent fossilisée en une archive biologique précise.
