La néolithisation du bassin méditerranéen : apports de l'ADN ancien

The neolithization of the Mediterranean area : contributions of ancient DNA

• Auteur / Autrice : Marie Lacan
• Direction : Éric Crubézy, Jean Guilaine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Anthropologie moléculaire
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

ADN fossile

Méditerranée (région)

Néolithisation

Mots clés libres

ADN ancien

Néolithique

Bassin méditerranéen

Résumé

La transition néolithique a été un évènement majeur dans l'histoire du peuplement de l'Europe. Afin d'évaluer directement comment la néolithisation du bassin méditerranéen a pu influer sur le génome des européens anciens, nous avons mené des analyses moléculaires sur des spécimens humains datant de cette période. Les analyses ont porté sur 134 prélèvements provenant de 29 sites archéologiques différents, datés du mésolithique jusqu'à la jonction avec la période protohistorique. Une attention plus particulière a été portée sur deux sites principaux, pour lesquels les premiers prélèvements étudiés semblaient contenir de l'ADN endogène relativement bien préservé, la '' Cova de l'Avellaner '' en Catalogne espagnole (première moitié du Vème millénaire av. J. -C. ), et la '' grotte I des Treilles '' (Aveyron) datée de la fin de la période néolithique (environ 3000 ans av. J. -C. ). Malgré les difficultés rencontrées inhérentes aux particularités de l'ADN ancien, nous avons pu analyser différents types de marqueurs moléculaires localisés à la fois sur l'ADN mitochondrial, mais aussi sur l'ADN nucléaire (autosomes et chromosome Y). Cela nous a permis d'obtenir des informations inédites sur le recrutement funéraire des deux cavités sépulcrales principales (détermination du sexe des individus, des liens de proche parenté, et de la structure génétique globale), mais aussi de déterminer l'origine biogéographique des individus inhumés. Nous avons également pu analyser un polymorphisme nucléaire associé avec la persistance de la lactase. Dans l'ensemble, les résultats confirment que la diffusion du Néolithique a bien été un phénomène hétérogène en Europe. Ils suggèrent également que l'impact de cette transition a pu être différent sur les lignées féminines et masculines. En effet, si les haplogroupes mitochondriaux retrouvés sont assez variés et sous entendent une origine maternelle diversifiée et majoritairement ancienne, la plupart des individus masculins portent des haplogroupes Y décrits comme étant associés à l'expansion néolithique (G2a et E1b1b1a1b). Un biais imputable au recrutement funéraire mis en œuvre au sein des deux ensembles sépulcraux peut cependant expliquer la faible diversité retrouvée au sein des lignées paternelles ; de nouvelles investigations seront nécessaires pour confirmer ces premières constatations. En tous cas, ces résultats représentent, à ce jour, les premières données existantes sur lignées masculines présentes au Néolithique dans le sud ouest de l'Europe. Au final, ce travail prouve pour la première fois grâce à des données moléculaires anciennes, que la néolithisation du sud ouest de l'Europe a bien été accompagnée d'une diffusion de personnes le long des côtes méditerranéennes qui auraient introduit dans les régions occidentales de la Méditerranée, de nouvelles lignées génétiques depuis les Balkans et/ou le Proche Orient.

The Neolithic transition has been a major event in the history of the European settlement. To evaluate directly how the neolithization of the Mediterranean basin may have influenced the genome of ancient European individuals, we performed molecular analyses on human remains dated from this period and found in this region. The analyses focused on 134 samples from 29 different archaeological sites, dating from the Mesolithic to the junction with the protohistoric period. A special attention was paid to two main sites for which the first samples studied appeared to contain relatively well preserved endogenous DNA, the ''Cova de l'Avellaner'' located in Spanish Catalonia (first half of the fifth millennium BC. ) and the ''grotte I des Treilles'' (Aveyron, France) attributed to the late Neolithic period (about 3000 years BC. ). Despite the difficulties inherent to ancient DNA studies, we were able to analyze several types of molecular markers located on both mitochondrial and nuclear DNA (autosomes and Y chromosome). We obtained new information on the funeral recruitment of the two main cavities determining the sex of individuals, kinships and the overall genetic structure) and determined the biogeographical origin of the individuals buried. We also analyzed a nuclear polymorphism associated with the lactase persistence. Basically, the results confirm that the spread of the Neolithic has been a heterogeneous phenomenon in Europe. They also suggest that the impact of this transition has been different on the paternal and maternal genetic lineages. Indeed, if the mitochondrial haplogroups found seem rather stem from the different migration events that populated Europe from the Paleolithic period onwards, most of the Y haplogroups (G2a and E1b1b1a1b) were described to be introduced in Europe with the Neolithic expansion. A bias due to the funeral recruitment, which took place in the two sepulchral caves can however explain the low diversity found in the paternal lineages. Further investigations will be necessary to confirm these initial findings. In any case, these results represent, to date, the first data available on the existing paternal lineages at the Neolithic times in the Southwest of Europe. On the whole, this work demonstrates for the first time, thanks to ancient molecular data that the Neolithic dissemination in south-western Europe has been accompanied by a spread of people along the Mediterranean coasts, which would have introduced new genetic lineages.