Qu'est-ce qu'une Ève mitochondriale, et y a-t-il quelque chose ?

par
Krishna Kunchithapadam

J'ai écrit cet essai en décembre 1995 pour la liste de diffusion ERRANCY (qui est consacrée à la discussion et à la réfutation de la doctrine de l'infaillibilité biblique).

Krishna.

L'un des meilleurs indicateurs qu'une affirmation scientifique et mathématique n'a pas été correctement expliquée est le grand nombre de façons différentes (et incorrectes) dont les gens l'interprètent.

De très bonnes discussions sur la Eve mitochondriale sont à trouver dans :

• Bryan Sykes, Les Sept Filles d'Eve, Bantam Press, 2001.
• Richard Dawkins, Le Fleuve qui sort d'Eden, Basic Books, 1995.
• Daniel C. Dennett, L'Idea dangereuse de Darwin, Simon and Schuster, 1995.

Voici quelques points à noter :

• Le nom Eve, en regardant en arrière, est peut-être le pire nom possible à donner à l'entité en question. Je crois que c'est probablement la cause de tant de confusion dans la compréhension de la signification de cette entité. Les gens pensent que ce titre a des conséquences théologiques ou religieuses profondes. Rien de ce genre. Quelqu'un que vous croisez qui affirme que la bible (ou le livre de la Genèse) a été validée par la découverte de la Eve mitochondriale, parle de bêtises — vous devriez être libre, et même obligé, de leur dire cela.
• La Eve mitochondriale d'il y a 200 000 ans (ME pour abrégé désormais) n'est PAS notre ancêtre commun, ni même ancêtre génétique commun. Elle est l'ancêtre commun le plus récent de tous les êtres humains vivants sur Terre aujourd'hui en ce qui concerne la descendance matrilinéaire. Cela peut sembler être une longue phrase, mais sans même l'une de ces phrases qualificatives, toute description ou discussion de la ME se réduit à beaucoup de non-sens.
  Alors que chacun de nous a nécessairement deux parents, nous obtenons nos mitochondries et notre ADN mitochondrial de l'ovule (et donc de nos mères). Nos mères ont obtenu leur ADN mitochondrial de leurs mères et ainsi de suite. Ainsi, tandis que notre ADN nucléaire est un mélange de l'ADN de nos quatre grands-parents, notre ADN mitochondrial est une copie presque exacte de l'ADN de notre grand-mère maternelle (la correspondance peut ne pas être exacte en raison de mutations. En fait, les mutations dans l'ADN mitochondrial fournissent l'horloge moléculaire qui nous permet de déterminer combien de temps s'est écoulé depuis que la ME a vécu).
  La ME représente cette femme dont l'ADN mitochondrial (avec mutations) existe chez tous les êtres humains vivant actuellement sur Terre. Cela ne signifie pas qu'elle est notre seule ancêtre femme. Nous avons des ancêtres qui ne sont pas via la descendance matrilinéaire. Par exemple, la mère de notre père (qui a transmis son ADN mitochondrial à ses filles) est un exemple d'un ancêtre qui n'est pas matrilinéaire à notre égard. Cependant, elle a existé à un moment donné et était probablement du même âge que la mère de notre mère, qui est une ancêtre matrilinéaire de notre part et de qui nous avons obtenu notre ADN mitochondrial.
  
• Le terme Eve mitochondriale lui-même est un titre attribué retroactivement à une femme. Souvent (et c'est certainement le cas pour la ME dont nous parlons), l'attribution du titre intervient des centaines de milliers d'années après la mort de la femme en question.
  
• ME vivait avec de nombreux autres humains (hommes et femmes) ; elle n'était certainement pas seule. Quand elle était vivante, elle n'était certainement PAS la Eve mitochondriale. Le titre à cette époque était détenu par un ancêtre lointain d'elle (et de nombreux humains qui étaient ses contemporains).
  
• L'existence de la Eve mitochondriale n'est PAS une théorie ; c'est un fait mathématique (sauf si quelque chose comme une théorie des origines multiples de l'évolution humaine, c'est-à-dire que l'espèce humaine est apparue indépendamment dans différentes populations géographiquement séparées, et que la facilité actuelle de l'intercroisement est le résultat d'une évolution convergente remarquable, est vrai. Peu de personnes adhèrent à la théorie des origines multiples, et l'observation de la Eve mitochondriale constitue une réfutation des origines multiples).
  
• La preuve de l'existence d'une Eve mitochondriale est la suivante (basée sur un argument de Daniel Dennett dans le livre mentionné ci-dessus).
  Considérez tous les humains vivants aujourd'hui sur Terre. Mettez-les dans un ensemble S.
  Ensuite, considérez l'ensemble de toutes les femmes qui étaient les mères des personnes de l'ensemble S. Appelons cet ensemble S'. Quelques observations sur cet nouvel ensemble S'. Il ne consiste qu'en des femmes (alors que l'ensemble S consiste en des hommes et des femmes)---c'est parce que nous avons choisi de suivre uniquement la relation mère-de en passant de l'ensemble S à l'ensemble S'. Notez également que tous les membres de l'ensemble S' n'ont pas besoin d'être dans l'ensemble S---l'ensemble S consiste en toutes les personnes vivant aujourd'hui, tandis que certaines des mères des personnes vivantes pourraient être décédées ; elles seraient dans l'ensemble S' mais pas dans l'ensemble S. Troisièmement, la taille de l'ensemble S' n'est jamais plus grande que la taille de l'ensemble S. Pourquoi ? C'est en raison du simple fait que chacun de nous n'a qu'une seule mère. Il est cependant extrêmement probable que la taille de l'ensemble S' soit beaucoup plus petite que celle de l'ensemble S---c'est parce que chaque femme a généralement plus d'un enfant.
  Répétez le processus de suivi de la relation mère-de avec l'ensemble S' pour générer un nouvel ensemble S''. Cet ensemble ne consistera qu'en des femmes et ne sera pas plus grand (et très probablement plus petit) que l'ensemble S'.
  Continuez ce processus. Il viendra un moment où l'ensemble consistera en un nombre de plus en plus petit de femmes, jusqu'à ce que nous arrivions enfin à une seule femme qui est liée à tous les membres de notre ensemble original via la fermeture transitive de la relation mère-de. Il n'y a rien de spécial en elle. Si nous avions choisi de suivre la relation père-de, nous aurions rencontré le Adam chromosome Y (plus d'informations sur lui plus tard). Si nous avions choisi de suivre des combinaisons de relations mère-de et père-de, nous aurions rencontré d'autres de nos ancêtres communs. La seule raison pour laquelle la relation mère-de semble spéciale est que nous pouvons la suivre grâce aux preuves de l'ADN mitochondrial.
  Ainsi, il doit exister une seule femme qui est l'ancêtre commun le plus récent matrilinéaire de chaque membre de l'ensemble S.
  Quelques autres points à garder à l'esprit. On pourrait dire que si chaque femme n'a qu'une seule fille (et autant de fils que possible), la taille des ensembles sera la même si nous extrapolons vers le passé. Mais notez également que cette extrapolation mathématique vers le passé est une extrapolation dans le temps. Ce processus ne peut pas être continué indéfiniment car l'âge de la Terre, de la vie sur Terre et de l'espèce humaine est fini (cet argument provient de Dawkins).
  Il est également important de garder à l'esprit que si l'ensemble final S'* n'a qu'un seul membre (l'Eve mitochondriale), elle n'était en aucun cas la seule femme vivante sur Terre pendant sa vie. De nombreuses autres femmes vivaient avec elle, mais elles n'ont soit pas laissé de descendants, soit n'ont pas laissé de descendants par la lignée matrilinéaire, qui sont toujours vivants aujourd'hui.
  
• Examinons maintenant comment le titre de Eve mitochondriale peut changer de mains.
  Considérons une femme extrêmement prolifique vivant aujourd'hui. Elle a beaucoup de filles et part en vacances sur une île caribéenne isolée pour une semaine. Pendant la même semaine, une épidémie d'un virus Ebola muté ravage la Terre et réduit drastiquement la fécondité de toutes les femmes vivantes. Non seulement cela, mais l'infection virale modifie également le génome de ces femmes de sorte que les filles qu'elles mettent au monde hériteront de cette fécondité réduite. Cela signifie que bien plus que la moyenne de leurs fœtus subiront des avortements (ou, dans un scénario quelque peu plus doux, leurs fœtus femelles seront avortés plus souvent que les fœtus mâles).
  Seule cette femme et ses filles qui étaient sur cette île caribéenne sont à l'abri de la peste virale. Supposons également que la peste virale s'éteigne d'elle-même au cours de cette semaine fatale. Cette femme et ses filles sont désormais libres de se reproduire dans un monde où leur potentiel reproducteur dépasse de loin celui de toute autre femme vivante (et de celles qui naîtront de ces femmes). Bientôt, presque tous les êtres humains sur Terre seront liés d'une manière ou d'une autre à cette femme. Enfin, lorsque la dernière femme née d'une descendante matrilinéaire d'une femme infectée meurt, la touriste caribéenne non infectée prend le titre de la nouvelle Eve mitochondriale. Tous les êtres humains vivants sur Terre à ce moment-là sont désormais liés à elle par la lignée mitochondriale.
  Mais considérons cette nouvelle tournure. Supposons qu'un groupe d'astronautes (hommes et femmes) ait été envoyé dans l'espace pendant la semaine de l'infection et n'ait donc pas été infecté lui-même. Après de nombreux siècles dans une colonie sur la Lune ou Mars, ils sont retournés sur Terre. À ce moment-là, soudainement, le titre de Eve mitochondriale revient à notre propre ME. Les êtres humains vivants sur Terre à cette époque partageront tous leur ADN mitochondrial avec un ancêtre commun plus ancien.
  
• Ainsi, le titre de Eve mitochondriale dépend très étroitement de la population humaine actuelle de la Terre. Lorsque des personnes meurent ou naissent, le titre peut changer de mains. Une fois qu'une ME est établie (via la mort d'une lignée matrilinéaire), les naissances ultérieures ne peuvent pas modifier le titre. Cependant, des décès ultérieurs peuvent transférer le titre à une femme plus récente. L'ancienne ME reste toujours l'ancêtre commun de tous les êtres humains vivants aujourd'hui sur Terre en ce qui concerne la descendance matrilinéaire, mais elle n'est pas l'ancêtre le plus récent.... C'est partie de la raison pour laquelle j'ai dit que chaque mot de cette définition était important.
  

En tant qu'exercice, essayez d'éliminer une seule phrase de la définition de la MT et voyez ce qui se produit. Les termes clés sont le plus récent, ancêtre commun, êtres humains vivants aujourd'hui, descendance matrilinéaire.

J'ai mentionné précédemment l'Adam du chromosome Y (abrégé en YcA) lors de la discussion sur la descendance patrilineaire. Le YcA a également été identifié (par le séquençage minutieux d'une petite région du chromosome Y que tous les hommes portent) et sa date est considérablement plus récente que celle du ME (encore un coup de poing dans la figure pour les bibliolâtres --- leur Adam et leur Eve ont vécu à des dizaines de milliers d'années d'intervalle). Le YcA n'est pas aussi spécial que le ME car seuls les hommes portent le chromosome Y, tandis que tous les êtres humains, hommes et femmes, portent des mitochondries et de l'ADN mitochondrial. Ainsi, le YcA ne laisserait pas le même type de trace chez les femmes vivant aujourd'hui que le ME ne l'a fait. Cependant, l'existence du YcA est aussi mathématiquement nécessaire que l'existence du ME (utilisez l'argument de l'ensemble précédent, mais maintenant avec la relation de père de).

Bien que l'existence de la ME et du YcA soit mathématique, je suis plus intéressé par le moment où les titres ont été conférés aux particulières ME et YcA dont nous parlons aujourd'hui. Ces personnes ont détenu leurs titres respectifs pendant peut-être plusieurs siècles, mais la question vraiment tentante est de savoir quand elles se sont qualifiées. La population humaine originale (de laquelle nous descendons tous) était-elle si petite que notre ME a été identifiée très rapidement après sa mort, ou la mort d'une vieille femme dans un village isolé en Afrique du Sud pendant l'époque où les Pharaons régnaient en Égypte représente-t-elle ce démembrement critique de la dernière lignée matrilinéaire non connectée à notre ME ? Des arguments similaires s'appliquent au YcA.

Une dernière note. Les techniques de séquençage de l'ADN, de comparaison de la parenté génétique et de l'étalonnage de l'horloge moléculaire se sont considérablement améliorées au cours des dernières années. L'existence d'Eve mitochondriale et d'Adam du chromosome Y ne fait plus aucun doute (souvenez-vous, les deux sont des nécessités mathématiques) : ce qui est encore discuté, c'est l'estimation de la date à laquelle ils vivaient. Déterminer leurs âges nécessite un étalonnage précis de l'horloge moléculaire, et il existe ici certains désaccords.

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Dernière mise à jour : lun mai 1 16:46:06 PDT 2000
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