L’aube de la puissance cheval-vapeur : utiliser l’ADN pour retracer 4 200 ans

Les chevaux domestiques, originaires des steppes de l’ouest de la Russie il y a environ 4 200 ans, ont transformé les sociétés eurasiennes en facilitant des échanges et des interactions plus rapides.

• Une équipe de recherche internationale a séquencé le génome de centaines de vestiges archéologiques de chevaux pour retracer l'essor historique de la mobilité des chevaux il y a environ 4 200 ans dans les steppes pontiques-caspiennes.
• L’émergence de techniques d’élevage améliorées à l’époque a considérablement augmenté la capacité annuelle de production de chevaux, ce qui a contribué à répandre les chevaux domestiques comme une traînée de poudre sur tout le continent eurasien.
• Les migrations humaines massives qui ont propagé les langues indo-européennes hors des steppes il y a environ 5 000 ans n’ont pas été médiatisées par les chevaux, contrairement à ce que l’on pensait auparavant.

Origines et propagation des chevaux domestiques

Tous les chevaux domestiques vivant sur la planète aujourd'hui, qu'ils soient champions d'hippodromes, compagnons de poney-club ou géants de trait, trouvent leurs origines dans les steppes de la Russie occidentale du troisième millénaire avant notre ère. Cependant, la chronologie exacte de la domestication du cheval et l’intégration généralisée de la puissance cheval dans les sociétés humaines sont restées très controversées. Une nouvelle étude publiée par Nature le 6 juin^ème rapporte que la prolifération des chevaux domestiques a commencé à la fin du troisième millénaire avant notre ère, il y a environ 4 200 ans.

Cette date marque le début d’une nouvelle ère dans l’histoire de l’humanité, au cours de laquelle les chevaux ont considérablement accéléré les réseaux de communication et de commerce à travers l’Eurasie, catalysant des échanges et des interactions sans précédent entre diverses cultures. Ces travaux ont été coordonnés par Ludovic Orlando, directeur du Centre d'anthropobiologie et de génomique de Toulouse (CAGT, CNRS/Université Paul Sabatier), et ont impliqué 133 chercheurs de 113 institutions à travers le monde.

Percée dans la recherche sur la domestication du cheval

L’équipe de recherche a rassemblé une vaste collection de vestiges archéologiques de chevaux répartis sur tout le continent eurasien. Ils ont combiné la datation au radiocarbone avec des données anciennes ADN séquençage pour caractériser une série chronologique complète du génome fournissant une résolution fine des transformations génétiques coïncidant avec l’émergence de l’équitation.

« J'ai commencé à travailler sur les chevaux il y a une dizaine d'années. À cette époque, nous ne disposions que d’une poignée de génomes anciens. Avec ces nouveaux travaux, nous en avons désormais plusieurs centaines. Il était particulièrement important d’obtenir une résolution sur l’Europe centrale, les bassins des Carpates et de Transylvanie, car cette zone était au cœur des débats en cours sur l’équitation à l’origine des migrations massives depuis les steppes il y a environ 5 000 ans, et peut-être avant », a déclaré Pablo Librado. . Il est le premier auteur de l'étude et maintenant chercheur titulaire à l'Institut de biologie évolutive de Barcelone (IBE), un centre commun du CSIC et de l'Universitat Pompeu Fabra.

Comprendre l'élevage de chevaux grâce à l'ADN ancien

L'équipe de recherche a examiné leurs données pour trois indicateurs de l'élevage de chevaux. Premièrement, ils ont retracé le moment où les ancêtres des chevaux domestiques modernes ont commencé à se propager en dehors de leur pays de domestication. Ils ont ensuite reconstitué la démographie du cheval tout au long du troisième millénaire avant notre ère pour dater avec précision les premiers signes d'élevage et de production à grande échelle de chevaux. Enfin, ils ont découvert des preuves de changements significatifs dans la durée de vie reproductive des chevaux, indiquant une manipulation délibérée de la reproduction animale par les premiers éleveurs.

L’alignement remarquable des trois éléments de preuve il y a environ 4 200 ans suggère fortement que les chevaux domestiques ont été produits en nombre suffisamment important pour répondre à une demande croissante sur tout le continent seulement à cette époque, et pas avant. Par conséquent, la date d’il y a environ 4 200 ans marque le véritable début de la mobilité basée sur les chevaux telle que nous la connaissons. La mobilité basée sur les chevaux est restée le mode de transport terrestre le plus rapide jusqu'à l'avènement des moteurs mécaniques au 20^ème siècle.

Disséquer les mouvements historiques des humains et des chevaux

Pourtant, d’anciennes recherches sur l’ADN avaient décrit des changements antérieurs dans le paysage génétique des Européens, au cours de la première moitié du troisième millénaire avant notre ère, à la suite de l’expansion massive de personnes venues des steppes et souvent considérées comme locuteurs d’une langue proto-indo-européenne. Étant donné que la carte génétique du cheval a commencé à changer beaucoup plus tard, l’équipe de recherche a pu considérer l’équitation comme un moteur du succès de ces migrations humaines, malgré la terminologie liée au cheval qui constitue une base commune à la plupart des langues indo-européennes.

Innovations en sélection et analyse génétique

« Une question qui m'a intrigué pendant des années concerne l'ampleur de la production : comment un nombre aussi important de chevaux a-t-il pu être élevé si soudainement à partir d'une zone de domestication relativement petite pour répondre à la demande de plus en plus mondiale au tournant du deuxième millénaire avant notre ère ? Nous avons maintenant une réponse. Les éleveurs contrôlaient si bien la reproduction de l'animal qu'ils réduisaient presque de moitié l'intervalle de temps entre deux générations. En termes simples, ils ont pu accélérer le processus de sélection, doublant ainsi leur taux de production », a ajouté Ludovic Orlando.

La méthodologie développée dans cette étude pour mesurer les temps de génération est nouvelle et exploite tout le potentiel des séries chronologiques du génome ancien. À mesure que les génomes évoluent, ils accumulent des mutations et se recombinent à chaque génération. Le nombre de mutations qu’ils portent et les croisements d’ADN qu’ils ont subis fournissent une mesure directe de la multitude de générations qui les ont conduits. Lorsqu'il est associé aux dates au radiocarbone, le nombre de générations peut être converti en années civiles.

Les chercheurs ont découvert que davantage de générations se sont accumulées au cours des deux derniers siècles, ce qui concorde avec l'émergence de nombreuses lignées modernes grâce à une sélection intensive. Il est frappant de constater que l’horloge générationnelle s’est également avérée plus rapide il y a environ 4 200 ans, juste au moment où la production de masse et la diffusion géographique des chevaux domestiques ont commencé.

Potentiel des nouvelles méthodologies archéozoologiques

« Notre méthodologie de mesure des changements temporels dans les temps de génération présente un grand potentiel. Il dote la boîte à outils archéozoologique d'une nouvelle façon de suivre le développement de l'élevage contrôlé dans diverses régions nationales. espèces au-delà des chevaux. Mais cela peut également aider à élucider l’intervalle de génération chez nos ancêtres chasseurs-cueilleurs et comment ces intervalles ont évolué parallèlement aux changements de mode de vie ou aux changements climatiques importants. ajoute Pablo Librado, qui a développé le cadre statistique sous-jacent.

Pour l’instant, et en s’en tenant aux chevaux, l’équipe de recherche a également signalé des intervalles générationnels exceptionnellement brefs au sein d’une lignée distincte, distincte de celle menant aux chevaux domestiques modernes. Cette lignée a été fouillée à Botai, un site d'Asie centrale où des preuves de traite, d'attelage et d'enclos de chevaux ont été à la fois rapportées et débattues.

La découverte de temps de génération raccourcis a ajouté du crédit aux modèles représentant des groupes humains sédentaires domestiqués le cheval dans la région pour garantir un accès constant aux ressources telles que la viande et le lait, qui étaient vitales pour leur subsistance. Le peuple Botai, cependant, ne s'est pas engagé dans de vastes migrations sur de longues distances aux côtés de ses chevaux, car la constitution génétique de leurs chevaux est restée locale et ne s'est pas étendue à toute l'Eurasie.

Preuve d'événements de double domestication dans l'histoire du cheval

«Nos preuves soutiennent deux domestications chez les chevaux. Le premier, survenu il y a environ 5 500 ans, visait à lutter contre le déclin des populations de chevaux et à assurer la subsistance des populations habitant les steppes d’Asie centrale. Le cheval domestique tel que nous le connaissons est apparu il y a environ 4 200 ans lors de la deuxième domestication. Celui-ci a véritablement transformé l’histoire de l’humanité en offrant pour la première fois une mobilité rapide », a conclu Ludovic Orlando.

Ce travail a été principalement soutenu par le Conseil européen de la recherche (CoG PEGASUS et SyG Horsepower)