Tolérance au lactose, peau claire ou risque accru de sclérose en plaques… Comment les populations humaines ont-elles évolué depuis leur arrivée en Europe il y a 50 000 ans environ ? Notre culture et notre environnement ont énormément changé depuis, mais ce qu’il est advenu de notre patrimoine génétique est moins visible et plus difficile à estimer. Une vaste étude, dirigée par David Reich et Ali Akbari, généticiens à l’université Harvard, et publiée dans la revue Nature, retrace aujourd’hui l’influence de la sélection naturelle depuis 10 000 ans sur plusieurs centaines de gènes dans les populations eurasiatiques.
On a longtemps pensé que notre génome était resté relativement stable durant les dernières dizaines de milliers d’années, et que sa composition avait surtout été influencée par deux mécanismes dits « neutres » : les métissages entre différentes populations humaines et la « dérive génétique », c’est-à-dire les variations aléatoires. Mais le génome peut aussi varier sous l’effet de la sélection naturelle. Celle-ci est dite « positive » quand la fréquence d’une version d’un gène (ou allèle) augmente dans la population parce qu’il procure un avantage, ou « négative » quand la fréquence d’un allèle diminue parce qu’il est désavantageux. Ce type de sélection naturelle « directionnelle » a certainement joué un rôle, mais ses effets sont plus difficiles à mettre en évidence.
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On connaissait toutefois quelques exemples emblématiques. Chez les populations sorties d’Afrique, les gènes liés à une pigmentation plus claire de la peau, des cheveux et des yeux seraient devenus avantageux, car ils permettent de synthétiser plus facilement de la vitamine D malgré un ensoleillement plus faible sous les hautes latitudes. La capacité des Européens à digérer le lait à l’âge adulte, en continuant à synthétiser de la lactase, serait quant à elle un trait sélectionné chez les premiers éleveurs.
Des adaptations aux maladies
Avec l’essor des techniques de séquençage, le nombre croissant d’échantillons d’ADN ancien à disposition et les progrès des méthodes statistiques, de plus en plus de gènes sélectionnés au cours des derniers millénaires ont pu être identifiés. En 2023, Lluis Quintana-Murci et son équipe, de l’institut Pasteur et du Collège de France, avaient pointé plusieurs cas d’adaptations génétiques liées à l’immunité survenues depuis 10 000 ans. Entre autres, les gènes de la famille OAS, qui agissent sur des fonctions antivirales, ou les allèles codant pour les groupes sanguins A et B, liés à une meilleure protection contre les otites chez l’enfant ou contre le paludisme. À l’inverse, le variant du gène TYK2 qui induit une plus grande fragilité à la tuberculose a vu sa fréquence diminuer, alors même qu’il conférerait une protection accrue contre les maladies auto-immunes.
On retrouve cette sélection ambivalente de gènes qui protègent de certaines maladies infectieuses mais favorisent des maladies délétères à long terme à plusieurs reprises dans l’évolution des Européens. Le gène CFTR, responsable de la mucoviscidose, aurait ainsi été conservé car il confère une certaine résistance au choléra. Et des gènes susceptibles d’augmenter le risque de sclérose en plaques auraient été initialement sélectionnés chez les Yamnayas, des éleveurs des steppes d’Eurasie de l’Est, sans doute parce qu’ils les protégeaient des maladies transmises par le bétail, avant d’être transmis aux populations européennes lors de leur migration vers l’Ouest il y a 5 000 ans.
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Une nouvelle étude d’ampleur
La nouvelle étude de David Reich, Ali Akbari et leurs collègues s’inscrit dans la lignée de ces travaux, mais avec une ampleur inédite. Se concentrant sur l’Eurasie, elle combine près de 6 000 génomes d’individus anciens déjà présents dans la littérature scientifique, avec ceux de 10 000 échantillons inédits. « Nous avons travaillé avec plus de 250 archéologues et anthropologues afin de prélever l’ADN de restes déjà présents dans des collections », explique Ali Akbari. Parmi ces nouvelles données, environ 500 sont en fait des séquençages de meilleure qualité que ceux existant auparavant, le reste étant totalement inédit.
L’ensemble de ces quelque 16 000 spécimens couvre ainsi une période qui va des chasseurs-cueilleurs d’il y a 18 000 ans avant le présent (AP) au début du XIXe siècle (l’un des échantillons provient même de l’analyse des cheveux de Beethoven !). Toutefois, le nombre d’individus n’est pas uniformément réparti sur ce laps de temps. « La grande majorité de nos échantillons datent des derniers 10 000 ans, précise Ali Akbari. C’est pourquoi nos analyses se concentrent sur cette période où les données sont suffisamment nombreuses pour pouvoir en tirer des inférences robustes. »
Répartition géographique < i > (à gauche) et temporelle < i > (à droite) des échantillons.
© Akbari et al., Nature, 2026.
À ces génomes s’ajoutent ceux d’un peu moins de 6 000 individus modernes provenant de la UK Biobank, une immense base de données recensant des informations génétiques et biologiques d’un demi-million de citoyens britanniques. Les chercheurs y ont sélectionné des individus nés dans les mêmes régions que celles d’où proviennent les génomes anciens.
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Reste à distinguer dans ce corpus les effets de la sélection naturelle de ceux des métissages et de la dérive génétique, souvent plus importants. Pour cela, les chercheurs ont adopté une nouvelle approche méthodologique. Habituellement, on considère le génome des populations les plus récentes comme une simple combinaison de celui des populations anciennes, puis on cherche les allèles dont la fréquence dénote par rapport à ce que l’on attendrait normalement dans le mélange. Ici, les généticiens ont comparé tous les individus entre eux et utilisé leurs relations génétiques pour reconstituer des populations. Ensuite, pour chacun des 9,7 millions d’allèles à leur disposition, ils ont effectué un test statistique qui estime si les différences de fréquences entre les populations sont mieux prédites par la sélection naturelle ou par le métissage et la dérive.
Une multitude de caractères influencés par la sélection naturelle
Au terme de leurs analyses, les chercheurs sont ainsi parvenus à identifier 479 loci – des régions spécifiques du génome – influencés par la sélection au cours des dix derniers millénaires. Une période charnière pour l’humanité qui correspond à la néolithisation, c’est-à-dire l’apparition d’un mode de vie sédentaire basé sur l’agriculture et l’élevage, qui se diffuse en Eurasie depuis le Levant il y a 11 000 ans jusqu’en Europe il y a 6 000 ans.
Panorama des gènes analysés. L’axe horizontal représente la position chromosomique et l’axe vertical, le coefficient de sélection, avec le seuil significatif indiqué en pointillé.
© Akbari et al., Nature, 2026.
Sur ces 479 loci, David Reich et ses collègues mettent en avant une famille de variants « d’intérêt particulier », qui viennent nourrir des questions ouvertes sur l’évolution humaine. On y retrouve pêle-mêle des variants associés à la polyarthrite rhumatoïde (HLA-DRB1, sélectionné négativement), à une diminution de la pression sanguine (CYP1A2, sélectionné positivement) ou encore à la maladie de Crohn (SLC22A4, sélectionné positivement)…
Une dizaine d’entre eux font l’objet d’analyses plus détaillées. Par exemple, l’allèle HLA-DQB1, qui augmente le risque d’intolérance au gluten et de maladie cœliaque, est passé de 0 à 20 % au sein de la population eurasiatique au cours des 4 000 dernières années. Une évolution qui commence alors que l’agriculture est déjà établie depuis longtemps, ce qui suggère que ce n’est pas le seul facteur en cause.
Évolution de la fréquence des allèles dans la population au cours du temps pour 36 « variants d’intérêt ».
© Akbari et al., Nature, 2026.
En ce qui concerne les allèles codant pour les groupes sanguins A, B et O, les chercheurs observent une progression du groupe B de 0 à 10 % depuis environ 6 000 ans. Chacun de ces allèles affecte également des protéines impliquées dans la résistance à plusieurs maladies. Cette évolution s’est faite aux dépens des allèles du groupe A, qui ont des effets opposés sur la résistance à plusieurs maladies. Cela résulte peut-être d’une modification des agents pathogènes présents dans l’environnement.
On compte également dans ces « variants d’intérêt » une version du gène CCR5, qui code pour une protéine du même nom présente à la surface des cellules immunitaires. Or cette protéine est utilisée par le VIH pour les infecter. Le variant défectueux CCR5-Δ32 altère le fonctionnement de la protéine, mais, en contrepartie, il confère une résistance partielle au VIH chez ceux qui en possèdent une seule copie, et une immunité totale chez ceux qui en possèdent deux.
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Une étude de 1998 – à laquelle avait d’ailleurs contribué David Reich lors de son doctorat à Oxford – faisait remonter la pérennisation du variant CCR5-Δ32 à environ 700 ans, à une période qui correspond à peu près à la pandémie de peste noire (1346-1353), un parfait candidat pour un épisode de sélection intense. La bactérie Yersinia pestis s’attaquant aussi aux protéines de surface des cellules de l’immunité, les chercheurs avaient alors émis l’hypothèse que le variant CCR5-Δ32 aurait pu être avantageux contre la peste et, de ce fait, sélectionné. Mais une étude de 2005 – cosignée une nouvelle fois par David Reich – avait repoussé l’apparition de ce variant à il y a 5 000 ans. La nouvelle étude de 2026 indique que le variant CCR5-Δ32 est passé de 2 à 8 % de la population entre 6000 et 2000 AP, une période bien antérieure aux pandémies de peste médiévales. Pour les auteurs cependant, l’hypothèse de la peste n’a peut-être pas encore dit son dernier mot : si l’on en croit des résultats de 2024, il y aurait bien eu un possible épisode endémique en Eurasie de l’Ouest il y a 5 000 ans.
Bien loin des considérations relatives à l’immunité et aux épidémies, la nouvelle étude s’attarde également sur le variant du gène TCHH associé à… la calvitie ! Rare en Afrique et en Asie de l’Est, ce variant était suspecté d’avoir été sélectionné positivement en Europe. Mais la nouvelle analyse pointe plutôt une sélection négative qui l’aurait fait passer de 50 à 20 % dans la population européenne depuis 7 000 ans.
Une sélection à plusieurs sens
De façon étonnante, pour certains des allèles analysés, la sélection naturelle n’a pas agi dans un seul sens. Pour la version du gène TYK2 qui rend ses porteurs plus sensibles à la tuberculose, les chercheurs observent même un véritable renversement de tendance. En effet, l’étude confirme bien un épisode de sélection négative depuis 3 000 ans qui fait passer sa prévalence dans la population de 9 à 3 %. En revanche, elle met aussi en lumière une sélection positive survenue auparavant pendant environ 6 000 ans, à partir d’une fréquence presque nulle. Un revirement probablement dû à un changement dans la répartition des pathogènes.
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Pour l’allèle HLA-DRB1, responsable d’un risque accru à la sclérose en plaques, les auteurs distinguent même un scénario en trois épisodes qui viendrait remettre en question l’hypothèse d’une transmission par les populations yamnayas. Le variant a bien été sélectionné positivement entre 6000 et 2000 AP (passant d’environ 0 à 16 %), mais cette sélection s’est d’abord déroulée dans des populations du sud du Caucase, sans lien avec celles des steppes. Puis après l’arrivée des Yamnayas en Europe il y a plus de 3 500 ans, la sélection a été plus forte au nord qu’au sud-ouest, selon un gradient peu influencé par la nouvelle population.
Rien de tout cela en revanche pour l’allèle CFTR-ΔF508, qui prédispose à la mucoviscidose. Contrairement aux études précédentes qui faisaient l’hypothèse d’une sélection du variant en raison de son effet protecteur contre le choléra, la nouvelle analyse n’a pas mis en évidence de sélection directionnelle. Il pourrait cependant s’agir d’une autre forme de sélection dite « balancée », qui a pour effet de maintenir une diversité génétique sans qu’un allèle prenne l’avantage sur les autres.
Des traits complexes
Outre des gènes uniques liés à des effets spécifiques, David Reich et ses collègues se sont également intéressés à des traits plus complexes, appelés « polygéniques », qui dépendent de plusieurs gènes à la fois.
Évolution de la fréquence de groupes d’allèles associés à différents traits dans la population européenne au cours du temps.
© Akbari et al., Nature, 2026.
L’exemple le mieux identifié est celui de la pigmentation de la peau et des cheveux. Sur les dix derniers millénaires en Europe s’est opérée une nette sélection en faveur des tons plus clairs, plus propices à la synthèse de la vitamine D. Derrière ce changement, on retrouve l’influence de près de 80 loci, bien qu’un seul, SLC45A2, explique la moitié du changement.
L’analyse a également dégagé une sélection négative sur des combinaisons d’allèles liés au taux de graisse, au tour de taille ou au rapport taille-hanches. Une tendance cohérente avec l’hypothèse des « gènes économes », selon laquelle les gènes favorisant le stockage des graisses étaient favorables chez les chasseurs-cueilleurs, mais seraient devenus délétères après la transition agricole. À noter cependant qu’il n’y a pas de signal significatif de sélection pour les facteurs de risque du diabète de type 2 eux-mêmes.
Les auteurs ont aussi remarqué une légère sélection négative sur les gènes liés au trouble bipolaire et à la schizophrénie. Ces pathologies sont extrêmement polygéniques – avec respectivement 584 et 825 loci impliqués –, et la tendance observée est probablement due à la forte sélection qui s’exerce sur les gènes liés à l’immunité, qui peuvent jouer un rôle dans ces troubles.
Des interprétations hasardeuses
Plus surprenant : l’équipe de David Reich a recherché des tendances pour des traits comportementaux comme les scores aux tests d’intelligence, le revenu familial ou le nombre d’années d’études. Les 450 à 1 000 gènes impliqués dans ces traits semblent avoir été l’objet d’une sélection positive, mais uniquement avant il y a 2 000 ans !
Un effet probablement indirect, précise toutefois Steven Gazal, un généticien à l’université de Californie du Sud qui a participé à l’étude : « Comme les variants génétiques influencent plusieurs traits à la fois, il est probable que ce soit un autre trait corrélé à ces trois-là qui a été sélectionné directement. »
Ainsi, les chercheurs mettent en garde à propos des interprétations qui peuvent en être faites. Des traits complexes tels que les revenus ou les scores d’intelligence n’ont de sens que dans notre société moderne. Difficile dès lors de comprendre pourquoi les gènes impliqués auraient conféré des avantages à des populations anciennes.
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D’autre part, l’association entre les gènes pour lesquels on observe une tendance évolutive et les traits qu’on leur attribue n’est pas infaillible, même pour des traits liés à des gènes uniques. Pour déterminer à quelles caractéristiques correspondent les loci dans leur base de données, les chercheurs se sont en effet appuyés sur les études d’association génomique tirée des données de la UK Biobank. Une information non exhaustive puisqu’elle ne concerne que 62 % des variants, et qui ne garantit pas qu’ils aient eu exactement les mêmes effets au Néolithique que de nos jours.
Loin de clore le débat sur l’évolution humaine en Eurasie, cette étude vient nourrir une multitude de questions une quantité impressionnante de nouvelles données et de nouvelles hypothèses, qui ne manqueront pas de susciter de futurs travaux.