5000 ans de génétique équine à la loupe des scientifiques

Le cheval est l’un des derniers grands herbivores que nous ayons domestiqués, mais aussi l’animal qui a le plus influencé notre histoire.

Dans une étude publiée dans Cell, une équipe internationale de 121 chercheurs comptant des chercheurs du laboratoire d’Anthropologie Moléculaire et Imagerie de Synthèse (Amis – CNRS/Univ Toulouse Paul Sabatier/Univ Paris Descartes) a réussi le tour de force de séquencer les génomes de plusieurs centaines de chevaux anciens pour retracer comment l’Homme a modifié l’ADN du cheval au cours de ces cinq derniers millénaires.

Ils ont ainsi découvert des lignées aujourd’hui disparues aux confins de la Sibérie mais aussi au cœur de l’Europe, et ont révélé comment les expansions historiques des grands peuples cavaliers ont radicalement remodelé la répartition de l’animal et sa physiologie.

Le cheval est l’un des derniers animaux à avoir été domestiqué, plusieurs millénaires après le chien, la vache, le mouton et le cochon. Et pourtant, jamais un animal domestique n’a autant bouleversé le cours de notre histoire. D’abord source de viande et de lait, le cheval a rapidement été monté et attelé, et a ainsi révolutionné l’art de la guerre, nos modes de déplacement et de transport, et la vitesse avec laquelle notre culture s’est propagée, et ce jusqu’à l’essor des véhicules à moteurs au début du XXe siècle.

Pour décrypter les transformations dans le génome du cheval sous-jacentes à sa domestication au cours des cinq derniers millénaires, l’équipe signataire de l’étude, sous la direction du professeur Ludovic Orlando (Amis – CNRS/Univ Toulouse Paul Sabatier/Univ Paris Descartes) a séquencé les génomes de 278 fossiles d’équidés provenant des quatre coins du continent Eurasien.

Les auteurs ont ainsi découvert une lignée de chevaux aujourd’hui éteinte, qui existait encore dans la péninsule Ibérique il y a tout juste 4 000 ans. Cette population n’a en revanche que très peu contribué au génome des chevaux domestiques modernes. Il en va d’ailleurs de même pour une autre lignée éteinte de chevaux de Sibérie également décrite dans l’étude.

La découverte de ces deux populations aujourd’hui disparues s’ajoute aux deux ayant perduré jusqu’à nos jours – les chevaux domestiques modernes et les chevaux de Przewalski – et porte ainsi à quatre le nombre de lignées décrites qui existaient au moment où l’on domestiqua cet animal pour la première fois.   

 Sur la photo si-dessous, deux gauchos argentins chevauchent deux clones du même cheval, strictement identiques génétiquement. Ces animaux illustrent le niveau extrême de contrôle de la reproduction des chevaux qu’il est possible d’atteindre aujourd’hui.

L’étude révèle également qu’une transition majeure a eu lieu en Europe et en Asie entre le VIIe et le IXe siècle de notre ère. En quelques siècles seulement, une population de chevaux d’origine perse est devenue si populaire qu’elle s’est étendue non seulement à toute l’Europe continentale mais aussi à l’Asie Centrale. Cette population est d’ailleurs à l’origine de l’écrasante majorité des races de chevaux actuelles sur Terre, à de rares exceptions près telles que certaines races scandinaves probablement introduites en Islande et dans les Îles britanniques par les Vikings. 

Afin d’identifier les raisons du succès de cette expansion de chevaux de type perse, les auteurs se sont penchés sur les génomes de chevaux byzantins.

Ils ont trouvé des signatures de sélection positive dans pas moins de onze gènes impliqués dans le développement morphologique, ce qui suggère que certains traits morpho-anatomiques des chevaux perses ont été particulièrement appréciés et diffusés au cours des guerres perses et de l’expansion musulmane.

L’impressionnante collection de génomes de chevaux anciens rassemblés dans l’étude a par ailleurs permis de détecter l’apparition et l’évolution de la fréquence de mutations génétiques associées à la couleur de la robe, à la locomotion ou encore à la vitesse de course des chevaux.

Sur la photo ci-dessous, une capture au lasso d’un cheval domestique mongol en vue de réaliser des prélèvements biologiques pour analyses génétique.

Enfin, l’équipe de recherche a fait le constat que la domestication du cheval n’a pas été marquée par un déclin de diversité génétique. Elle est au contraire restée stable pendant des millénaires… jusqu’à ce qu’elle ne vienne à s’effondrer au cours des deux derniers siècles, avec l’apparition des techniques modernes de sélection intensive et d’élevage.

Ludovic Orlando, principal investigateur de l’étude, conclut : « Ce n’est pas la domestication en elle-même mais bien l’avènement des races modernes à partir du XVIIIe siècle qui est à l’origine de la très faible diversité génétique observée chez les chevaux domestiques d’aujourd’hui. Cette découverte prouve que pour comprendre les phénomènes domesticatoires, il ne suffit pas de regarder le monde moderne : il faut surtout se tourner vers le passé ».

Une approche pluridisciplinaire, alliant ADN ancien, histoire et archéologie est de fait indispensable pour apporter une compréhension précise des mécanismes biologiques et culturels sous-jacents à la domestication. 

Photo édito : ©istock Alexandr Oleinik

Pour en savoir plus, consultez le site internet du laboratoire

Et le site internet du projet de recherche 

Prof Ludovic Orlando - Laboratoire Anthropologie Moléculaire et Imagerie de Synthèse, Equipe AGES (Archéologie, Génomique, Evolution et Sociétés), UMR5288 (CNRS/Université de Toulouse III – Paul Sabatier)

0674383815 

Dr Antoine Fages, Laboratoire Anthropologie Moléculaire et Imagerie de Synthèse, Equipe AGES (Archéologie, Génomique, Evolution et Sociétés), UMR5288 (CNRS/Université de Toulouse III – Paul Sabatier)

0606426424  

Lisez aussi sur le blog :