Récemment, des chercheurs ont fait des vagues en annonçant qu’ils avaient trouvé la mère de tous les cachalots : c’est-à-dire la femelle dont descendent tous les cachalots modernes. « Les cachalots ont une ‘Eve' », titraient les journaux, reprenant l’idée biblique de la « première femme ». L’idée d’une « Eve » mitochondriale n’est pas nouvelle ; les chercheurs l’utilisent souvent pour désigner le premier ancêtre génétique féminin d’une espèce. Le problème est que la plupart des gens se méprennent sur la signification exacte de ce terme, pensant qu’il s’agit de la toute première femelle d’une espèce.
En fait, l' »Eve » du cachalot est apparue bien plus tard que le premier cachalot. En examinant 1 600 cachalots à travers le monde, les chercheurs ont supposé que cette magnifique matriarche est apparue il y a quelque temps, entre 10 000 et 80 000 ans. Pendant ce temps, le registre fossile des cachalots les fait remonter à des millions d’années.
« Nous ne disons pas qu’il n’y avait qu’une seule femelle qui nageait dans l’océan à cette époque et que soudainement tous ces cachalots sont nés d’elle », explique à Smithsonian.com Alana Alexander, chercheuse postdoctorale à l’Institut de la biodiversité de l’Université du Kansas et auteur principal de l’étude. Au lieu de cela, cette soi-disant Eve « était l’une des nombreuses femelles, mais il se trouve qu’elle était la seule à transmettre l’ADN mitochondrial de manière ininterrompue de femme à femme »
Pour ceux qui ne connaissent pas le débat : une « Eve mitochondriale » fait référence à l’ADN mitochondrial, le code génétique unique qui est transmis de femme à femme. L’ADN mitochondrial, qui est responsable du métabolisme énergétique, est séparé du reste de notre ADN, isolé dans son propre contenant. Les chercheurs pensent qu’à un moment donné, au début de notre évolution, l’organisme unicellulaire qui est notre plus vieil ancêtre a englouti une autre bactérie et que les deux ont lentement développé une relation symbiotique qui se poursuit encore aujourd’hui. Cette bactérie est devenue la première mitochondrie.
Si vous voulez remonter jusqu’à la véritable Ève biologique, il faudrait chercher l’ancêtre de nos mitochondries, explique Roger Bull, assistant de recherche principal au laboratoire de biodiversité moléculaire du Musée canadien de la nature. « S’il y a bien un organisme qui devrait être considéré comme l’Ève mitochondriale, c’est cette petite cellule unique sans prétention qui a englouti une cellule unique plus petite pour former une équipe biologique tout à fait imbattable : l’ancêtre des dinosaures, des arbres, des papillons, (même) de Donald Trump », déclare Bull dans un courriel.
Dans presque tous les organismes multicellulaires, l’ADN mitochondrial est transmis dans la lignée matrilinéaire de génération en génération. Ce fait est extrêmement pratique pour les chercheurs, qui peuvent utiliser ces biomarqueurs ADN pour retracer l’histoire matrilinéaire d’une espèce. C’est également cool pour vous, si vous êtes une femme : Cela signifie que les mitochondries de chaque cellule de votre corps peuvent être retracées jusqu’à votre arrière-arrière-arrière-arrière-grand-mère. Hélas, si les mères transmettent également leur ADN mitochondrial aux hommes, ces fils ne peuvent pas transmettre cet ADN à leurs propres enfants.
Dans les années 1980, lorsque le concept d’Eve mitochondriale a commencé à proliférer dans les médias populaires, il a instantanément provoqué un certain arrachage de cheveux chez les chercheurs. » L’utilisation de ce terme était une erreur d’interprétation, étant donné que la recherche portait sur l’ancêtre mitochondrial commun le plus récent de tous les humains vivants… et non sur la toute première femme humaine « , explique Bull.
En réalité, une Eve mitochondriale n’est pas la première femelle d’une espèce, mais simplement la femelle historiquement la plus récente à partir de laquelle tous les animaux vivants d’une espèce peuvent retracer leur ascendance. Considérez-la comme le sommet d’une pyramide généalogique, où se rejoignent tous les ancêtres d’une espèce. Si tous ceux qui se trouvent en dessous descendent d’elle, cela ne veut pas dire qu’il n’y a pas d’autre femelle au-dessus d’elle, ou qui ait vécu en même temps qu’elle. Peut-être que certaines de ses contemporaines n’avaient pas d’enfants survivants. Ou bien ils n’ont eu que des fils, qui n’auraient pas transmis leur ADN mitochondrial.
« Dans toute génération, il y aura des individus qui ne laisseront aucune descendance », explique à Smithsonian.com Marek Kimmel, professeur de génétique statistique et d’évolution moléculaire à l’université Rice. « Leurs gènes seront éliminés ». Il ajoute que le nombre d’individus transmettant leurs gènes aux générations suivantes ne cesse de diminuer, ce qui signifie que l’Eve mitochondriale n’est pas un individu fixe dans le temps, mais qu’elle pourrait devenir plus récente à mesure que les lignées s’éteignent.
« Si vous allez assez loin dans le passé, vous trouvez toujours un ancêtre commun à tout le monde », explique Kimmel, qui a publié en 2010 une étude qui fait remonter l’Eve mitochondriale des humains à environ 100 000 à 250 000 ans (une étude de 2013 a estimé l’âge un peu plus récent).
Alors, comment cette mère cachalot particulièrement performante a-t-elle pris le dessus, génétiquement ? Habituellement, les cachalots femelles sont plus sédentaires et ont tendance à rester dans des parties plus petites de l’océan que les mâles, explique Alexander. Cela pourrait signifier que cette Eve était une sorte de vagabonde voyageuse qui allait d’un océan à l’autre en laissant sa progéniture – essentiellement le Gengis Khan des mères cachalots.
Ou, sa prise de pouvoir génétique pourrait n’avoir été que le résultat d’une lente expansion de sa progéniture sur de nombreuses générations. « Nous savons qu’elle a dû réussir à laisser une descendance féminine », explique Alexander. « Ma suspicion est que si Eve était similaire à ses descendants en termes d’écologie, alors elle ne parcourait pas tous les océans, mais parce qu’elle et ses filles ont réussi, elles ont fini par s’étendre hors de l’océan dans lequel elles étaient initialement basées. »
Les cachalots et les humains ne sont pas les seuls organismes pour lesquels les chercheurs ont trouvé une Eve mitochondriale. Inger Winkelmann, chercheuse en génétique de l’évolution au Musée d’histoire naturelle du Danemark, et ses coauteurs ont également estimé une date approximative pour l’âge de la célèbre némésis du cachalot : le calmar géant. Il est plus difficile de situer un âge pour les calmars car leurs tissus mous sans os ne se fossilisent pas bien, explique Winkelmann, mais elle et ses coauteurs ont utilisé le taux de mutation des escargots – une espèce relativement proche – pour situer la date de l’Eve mitochondriale du calmar à environ 35 000 ans.
Les chercheurs se focalisent souvent sur l’ADN mitochondrial parce qu’il y en a beaucoup dans les cellules, qu’il survit bien dans les vieux échantillons de tissus et qu’il ressort comme un pouce endolori. Mais, en théorie, n’importe quelle partie de l’ADN pourrait être retracée. Par exemple, chez les mammifères, le chromosome Y ne se trouve que chez les mâles, et certaines de ses parties pourraient également être retracées jusqu’à un seul ancêtre. Cela signifie que, dans le genre de langage évolutionniste dont nous parlons, il existe un équivalent masculin : l' »Adam chromosomique Y ».
Ce qui serait fascinant, selon Alexander, serait une situation où l’on pourrait retracer cet Adam chromosomique Y à une époque similaire à celle de l’Eve mitochondriale, car cela suggérerait une expansion rapide ou soudaine de la population – le genre qui se produit lorsqu’une espèce se déplace vers un nouveau territoire. Dans le cas des calmars et des cachalots, cela pourrait également indiquer la raison d’une expansion de la population parmi la progéniture de l’Eve mitochondriale. Il pourrait y avoir une sorte de goulot d’étranglement parallèle, comme un grand changement environnemental, qui a conduit à un schéma similaire de faible diversité mitochondriale.
Mais Alexander est prudent quant à l’indication d’un lien possible. « C’est une histoire très sexy, mais je me sens aussi tenue par l’honneur de souligner que le calmar géant n’est qu’une des nombreuses espèces que mangent les cachalots, dit-elle. C’est dommage ; cela aurait été une baleine d’un conte.