La plupart des populations humaines ont évolué pour faire face à des niveaux locaux faibles ou élevés de micronutriments tels que le zinc, mais ces adaptations localisées pourraient maintenant être problématiques
Acanceh au Mexique abrite de nombreux mayas
Dans le passé, la quantité de zinc et d'autres oligo-éléments dans les régimes humains a été déterminée en grande partie par les niveaux dans les sols locaux. Maintenant, il a été démontré que nos ancêtres ont évolué pour faire face aux variations locales des niveaux de micronutriments à mesure qu'ils migraient dans le monde.
Cela pourrait avoir conduit à des effets secondaires dramatiques – il est possible, par exemple, que la courte stature de certains peuples du monde entier soit un sous-produit de l'adaptation à de faibles niveaux d'iode. Il est également possible que ces adaptations passées obligent certaines personnes aujourd'hui à obtenir trop ou trop de micronutriments spécifiques.
«Pour la majeure partie de l'évolution humaine, la composition en micronutriments de ce que vous mangez dépend du sol sous-jacent», explique Jasmin Rees à l'Université de Pennsylvanie.
Son équipe a scanné près de 900 génomes de personnes du monde entier pour trouver des preuves d'adaptation aux niveaux locaux de 13 oligo-éléments, notamment le fer, le manganèse et le sélénium. Pour ce faire, l'équipe a recherché des signes de sélection positive dans 270 gènes liés à l'adoption de ces éléments – c'est-à-dire pour des variantes de gènes qui sont devenues plus courantes dans des populations spécifiques car elles ont fourni un avantage.
La preuve la plus forte a été dans les gènes liés à l'iode chez les peuples mayas d'Amérique centrale. Des signatures similaires ont également été trouvées dans les peuples Mbuti et Biaha en Afrique centrale, qui ont une stature plus courte que la plupart des gens.
En 2009, il a été suggéré que la courte stature des peuples de Mbuti et de BiAka pourrait être due à l'adaptation à un faible iode. En effet, les gènes liés à l'iode influencent l'activité hormonale thyroïdienne, qui a un effet sur la croissance. Ces peuples sont également connus pour être moins sujets au goitre – l'élargissement de la glande thyroïde en raison d'un régime déficient en iode – que les groupes voisins.
Parce que la population maya est également très courte, explique Rees, ses résultats soutiennent l'idée que l'adaptation à un faible iode affecte la taille. Elle et ses collègues soulignent également que les sols de la forêt tropicale ont tendance à être faibles en iode.
«C'est très spéculatif», dit-elle. « Nous ne pouvons pas dire exactement ce qui cause ces courtes statures, mais nous voyons, à tout le moins, une coïncidence où il semble y avoir une sélection sur les gènes associés à l'iode dans ces populations à court terme. »
Dans les peuples ouïghour et brahi d'Asie centrale et du Sud, où les niveaux de magnésium du sol sont particulièrement élevés, il existe une forte sélection affectant deux gènes liés à l'absorption du magnésium. Certaines de ces variantes de gènes étaient auparavant liées à de faibles niveaux de magnésium dans le corps, donc l'équipe suggère que ces changements réduisent l'absorption du magnésium pour prévenir la toxicité de niveaux élevés dans l'environnement.
Ce ne sont que deux exemples – l'équipe a trouvé des signes de sélection positive liés à au moins un micronutriment dans presque toutes les populations du monde. «Nous voyons des signatures d'adaptation vraiment répandues», explique Rees.
Cette étude n'est que le début, dit-elle. Plus de travail est nécessaire pour épingler les effets des nombreuses variantes de gènes identifiées par l'équipe. Maintenant que la nourriture est échangée à l'échelle mondiale, il pourrait s'avérer que les personnes ayant certaines variantes ont besoin de plus ou moins de micronutriments spécifiques. Rees compare à la façon dont dans des pays comme le Royaume-Uni, les personnes à la peau plus foncée sont invités à prendre de la vitamine D toute l'année plutôt qu'en hiver.
«Il serait important de savoir si des individus de populations particulières sont susceptibles d'être particulièrement nécessaires de suppléments de micronutriments particuliers», explique Mark Stoneking à l'Institut Max Planck pour l'anthropologie évolutive en Allemagne.
«En ce qui concerne l'identification des signatures de sélection à partir de données génomiques, ils ont effectué des travaux de pointe», dit-il. « Mais beaucoup plus de travail doit être fait pour vérifier que ceux-ci ont été vraiment soumis à la sélection – certains d'entre eux se révéleront inévitablement être de faux positifs. »
