Certains habitants des hauts plateaux andins portent des adaptations génétiques qui les aident à digérer l’amidon, peut-être liées à des milliers d’années de culture de la pomme de terre.
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La rareté de l’oxygène, les températures froides et l’intense rayonnement ultraviolet font des Andes un endroit difficile à vivre. Comment les humains se sont-ils adaptés à de telles hauteurs ? Une nouvelle étude de l’ADN ancien et moderne suggère que chez certains habitants des hauts plateaux d’Amérique du Sud, la réponse inclut des modifications de leurs muscles cardiaques. La même étude a révélé que les anciens habitants des hauts plateaux se sont adaptés pour digérer plus facilement l’amidon en se nourrissant de pommes de terre, et qu’ils se sont très probablement séparés de leurs frères des plaines il y a environ 8 750 ans. Mais ces conclusions ont été remises en question par des scientifiques qui affirment que la population de comparaison est tout simplement trop éloignée pour révéler quoi que ce soit de spécifique sur la vie en altitude.
Pour découvrir comment les anciens Andins se sont adaptés à la vie à plus de 2500 mètres, John Lindo, un généticien des populations à l’Université Emory d’Atlanta, a séquencé sept génomes de personnes ayant vécu près du lac Titicaca dans les Andes péruviennes entre 6800 ans et 1800 ans environ. L’équipe a ensuite comparé ces génomes aux données génétiques de deux populations modernes : les Aymara de Bolivie, qui vivent en altitude, et les Huilliche-Pehuenche, qui vivent sur la côte des basses terres du sud du Chili.
Un autre peuple vivant en altitude – les habitants du plateau tibétain – possède des variations génétiques qui réduisent les niveaux d’hémoglobine dans leur sang et rendent leur corps extrêmement efficace pour utiliser l’oxygène. Lindo et ses collègues ont donc scanné les anciens génomes sud-américains à la recherche de signes d’adaptations similaires. Ils n’ont pas trouvé ce qu’ils cherchaient, mais ils ont constaté des signes de sélection sur un gène appelé DST, lié à la santé cardiovasculaire et au développement du muscle cardiaque, rapportent-ils aujourd’hui dans Science Advances. Selon Mark Aldenderfer, archéologue à l’Université de Californie (UC), Merced, et co-auteur de la nouvelle étude, cela « suggère un processus très différent par lequel les anciens peuples andins se sont adaptés à la vie en haute altitude ».
Un signe encore plus fort de sélection naturelle est apparu dans les gènes liés à la digestion de l’amidon. Comme la pomme de terre féculente a été domestiquée dans les Andes et est rapidement devenue un aliment de base, une telle adaptation est logique, selon Lindo. En mesurant le nombre de différences génétiques aléatoires qui se sont accumulées régulièrement au fil du temps entre les populations des hautes et des basses terres, l’équipe de Lindo estime que la scission génétique entre ces peuples s’est probablement produite il y a environ 8750 ans, une date qui correspond aux données archéologiques.
Mais certains généticiens se demandent si ces différences sont vraiment liées à la vie dans les hautes terres. Les Huilliche-Pehuenche de la côte vivent si loin au sud des Andes que leurs génomes ne sont pas une comparaison significative avec les groupes anciens et modernes des hautes terres, dit Lars Fehren-Schmitz, un anthropologue biologique de l’UC Santa Cruz. Il pense que les variations génétiques utilisées pour estimer le moment où les groupes se sont séparés ne sont pas la preuve que les gens se sont déplacés vers les montagnes, mais probablement un vestige des différences déjà portées par diverses populations lorsqu’elles ont colonisé l’Amérique du Sud. « C’est comme comparer des pommes et des poires », convient Bastien Llamas, généticien à l’université d’Adélaïde, en Australie. La seule façon de voir quelles différences génétiques sont de véritables adaptations à la haute altitude, disent-ils, serait de comparer les anciens Andins aux anciens habitants des côtes voisines du Pérou ou du nord du Chili. Lindo convient que ces derniers seraient de meilleures comparaisons – si des données à leur sujet étaient disponibles.
Une grande différence entre les Huilliche-Pehuenche et les montagnards modernes est la façon dont leurs ancêtres ont été affectés par le contact et la colonisation européens. En modélisant les goulots d’étranglement démographiques passés, Lindo a calculé que la population indigène des hauts plateaux a diminué de 27% après le contact européen. Mais un pourcentage choquant de 97% des ancêtres des Huilliche-Pehuenche sont morts, probablement à cause des guerres étendues avec les colons qui ont duré jusqu’au 19ème siècle.
Enfin, l’équipe a trouvé un signe spécifique du contact européen dans les génomes des highlanders modernes : un récepteur immunitaire qui se met en marche en réponse au vaccin antivariolique. Les épidémies de variole ont été documentées dans les Andes, en particulier aux premiers jours du contact avec les Européens, et ce marqueur montre bien que les Andins modernes descendent des survivants, explique Lindo. « C’est un signal que l’évolution humaine continue », dit Aldenderfer.