On pourrait les appeler les Champolion de la paléoanthropologie. Comme l'égyptologue français qui a décodé les hiéroglyphes, deux équipes de généticiens possèdent désormais leur pierre de rosette: ils viennent de reconstruire une partie du code génétique (ADN) de l'homme de Neandertal. Une avancée qui ouvre un champ d'étude extraordinaire sur l'histoire de l'homme, au travers des similitudes et différences existant avec celui qui, d'entre tous les hominidés, est notre plus proche «cousin». Les revues Nature et Science publient aujourd'hui leurs travaux.

Des hommes de Neandertal, on sait qu'ils ont vécu en Europe et en Asie occidentale, entre 300000 et 28000 ans avant notre ère (lire en pages 16-17). Gros nez, front fuyant et crâne aplati, bourrelets osseux surplombant les orbites oculaires: ainsi est décrit ce chasseur trapu et costaud, mais pas idiot du tout puisqu'il fabriquait des outils. De plus, «Neandertal enterrait ses morts et réalisait des objets non utilitaires. Ces comportements attestent qu'il avait une pensée symbolique», explique l'archéozoologue Marylène Patou-Mathis dans son récent livre*.

Toutefois, bien des questions restent ouvertes. A quoi est due sa disparition? A une épidémie, à des changements climatiques? Ou à une compétition avec notre ancêtre l'Homo sapiens? Et ces deux espèces se sont-elles entremêlées, ce qui signifierait que l'homme moderne pourrait cacher des traces de Neandertal dans ses gènes? Ou leurs contacts se sont-ils limités à des échanges de bons procédés? Les squelettes retrouvés sur environ 80 sites fournissent des éléments de réponse, quoique largement insuffisants. Aujourd'hui, les paléoantropologues se tournent vers une autre source d'informations: le patrimoine génétique que nous ont légué ces hominidés à travers les âges.

Des fossiles de Neandertal bien conservés, les chercheurs peuvent extraire d'infimes quantités d'ADN piégé dans les os. Voilà 20 ans, ils se sont intéressés aux fragments d'ADN mitochondrial, cette petite boucle de matériel génétique lovée dans les mitochondries, les «usines à énergie» nombreuses dans chaque cellule. Ces bribes, si elles ont permis de lever un coin du voile, ne fournissent cependant pas les informations les plus significatives. Celles-ci se trouvent dans le noyau cellulaire, où sont situés la majorité des gènes.

Mais extraire et décrypter cet ADN nucléaire est une autre affaire. «Car lors de la mort d'un organisme, des enzymes hachent son ADN, explique Svante Pääbo, de l'Institut Max Planck de Leipzig et pionnier dans ce domaine. De plus, cet ADN est brouillé par celui de bactéries qui se nourrissent du cadavre.» Enfin, les fossiles peuvent aussi être contaminés par l'ADN des chercheurs qui les manipulent.

Malgré ces entraves, les scientifiques sont parvenus à perfectionner deux techniques permettant de séparer l'ADN intéressant de l'ivraie génétique. Puis de séquencer les bases A, C, T et G, ces lettres composant les mots que sont les gènes dans la phrase qu'est le génome.

Dans leurs expériences, c'est essentiellement un spécimen d'Homo neanderthalensis âgé de 38000 ans, retrouvé en Croatie, et très peu contaminé, qui a été utilisé. En recourant au pyroséquençage direct, Svante Pääbo et son équipe sont parvenus à reconstituer un million de paires de bases du génome de leur fossile. De leur côté, par une technique moins rapide mais aussi moins hasardeuse, Edward Rubin, du Lawrence Laboratory, à Berkeley (Californie), a recomposé un catalogue de 65000 paires de bases.

A partir de ces données, les deux équipes ont tiré des conclusions similaires. «L'homme moderne et Neandertal ont eu un génome ancestral commun remontant à 706 000 ans, dit Ed Rubin au téléphone. Ensuite, sur la route de l'évolution, les deux populations se sont séparées il y a environ 370000 ans.» Pour l'équipe Pääbo, cette divergence a eu lieu il y a 516000 ans. «Enfin, malgré que Sapiens et Neandertal ont un génome identique à 99,5, voire 99, 9%, il semble que les deux populations ne se soient pas métissées», détaille Ed Rubin.

Mais comment les chercheurs procèdent-ils pour situer de tels événements dans le temps? Le généticien américain raconte: «Imaginons un livre unique qui est recopié à une certaine fréquence au fil des siècles, mais à chaque fois avec un nombre précis d'erreurs. Etudier le rythme de propagation de ces erreurs permet de dater le livre originel. Dans notre cas, ces erreurs sont les différences et mutations observées sur le patrimoine génétique des hominidés au fil de leur évolution.»

Au-delà de ces conclusions, qui confirment ce que les chercheurs supputaient déjà, ces deux études valident avant tout ces techniques génétiques. «Celles-ci ouvrent la voie vers le séquençage de l'entier du génome de Neandertal, une première concernant un organisme éteint!», annonce Svante Pääbo. Une telle entreprise risque de prendre du temps, car ce code génétique contient 3,2 milliards de bases, comme celui de l'homme. «Il nous faudra entre dix-neuf et vingt-quatre mois», estime le chercheur, en rien découragé. Car les promesses sont immenses.

L'objectif sera de comparer les génomes de Sapiens et Neandertal entre eux, mais aussi avec une référence commune, un autre mammifère assis sur l'arbre de l'évolution: le chimpanzé, dont le génome vient aussi d'être séquencé. Les chercheurs ambitionnent par exemple de découvrir, dans les gènes, comment ces trois espèces se sont adaptées à leur environnement respectif. Mais aussi quelles étaient les réelles capacités cognitives de Neandertal et s'il utilisait un langage. Ou encore quels sont les traits exclusifs à Sapiens par rapport aux grands singes. «Nous voulons trouver en quoi génétiquement le Neandertal est particulier», résume Svante Pääbo. Et par là, aussi ce qui au fond nous rend nous, bipèdes du XXIe siècle, si uniques. Et humains.

*«Neandertal - Une autre humanité». Ed. Perrin. 346 p.