Une amitié ancestrale

Quel est votre rôle de bio-informaticien, spécialiste du chien ?

L’archéologue reconnaît les ossements fossiles sur le terrain. Il échantillonne, classifie et émet des hypothèses : ce fossile est-il encore de la lignée du loup ou ressemble-t-il à celui du chien ? Le généticien analyse les fragments d’ADN, parfois contenus dans ces restes fossiles. Grâce à des marqueurs moléculaires, il identifie des modifications génétiques. Cela peut expliquer des caractéristiques, comme la longueur des membres ou la couleur du pelage. Le bio-informaticien, lui, traite les données de ses collègues par l’informatique ! Il effectue des séquençages de l’ADN pour reconnaître les éléments qui composent le génome et comprendre leur organisation. Depuis quelques années, une révolution technologique a permis de baisser le coût de ces séquençages et d’en augmenter la rapidité. Nous disposons aujourd’hui de milliers de données de séquençage de chiens.

Cela confirme l’origine du chien ?

Depuis une trentaine d'années, il y avait plusieurs hypothèses sur son origine. Le chien était-il de la lignée du chacal, du coyote ou du loup ? Aujourd’hui, l’archéologie, la génétique et la bio-informatique convergent sur une seule interprétation : le loup gris est l’unique ancêtre du chien.

À quand remonte sa domestication ?

Nos analyses à l’IGDR1, en lien avec les équipes du Muséum national d’Histoire naturelle et du laboratoire Écobio2 à Rennes, montrent que la domestication du chien moderne date d’au moins 15 000 ans. Nous avons travaillé sur des fossiles de Roumanie, de France, de Suisse et du Turkménistan.

D’autres dates sont avancées…

Certains collègues travaillent sur des fossiles de 30 000 ans trouvés en Sibérie ou en Belgique, qui leur semblent être du morphotype3 « chien ». Nous ne savons pas encore s’ils appartiennent à la lignée qui a abouti au chien moderne, ou s’il s’agit de lignées particulières de loup.

Où a eu lieu cette domestication ?

Nous avons longtemps cru qu’elle s’est déroulée dans l'est de l'Asie, en Chine, au Népal ou au Vietnam, il y a 15 000 ans. On y trouve une plus grande variété génétique. Ces premiers chiens auraient ensuite accompagné les populations humaines dans leurs migrations vers l’Ouest, d’où leur présence actuelle au Moyen Orient, en Afrique et en Europe. Mais sur notre continent, nous avons trouvé des fossiles de chiens datant aussi de 15 000 ans ! Or les migrations humaines venues d’Asie sont arrivées en Europe entre 6 000 et 3 000 ans seulement.

Qu’en déduisez-vous ?

Notre hypothèse est qu’il y a eu deux foyers de domestication du loup gris, l'un en Asie, l'autre en Eurasie4. La population de chiens d’Asie de l’Est a peu à peu remplacé les chiens d’Europe.

Comment se déroule une domestication ?

C’est difficile à déterminer. Le loup s’est-il auto-domestiqué en rôdant près des campements des hommes et en mangeant leurs restes ? Certains louveteaux ont-ils été adoptés ? Les a-t-on domestiqués en gardant les plus dociles ? Plusieurs scénarios ont pu se dérouler en même temps.

Des chiens peuvent-ils encore se reproduire avec des loups ?

Oui, ce phénomène existe toujours. On l’appelle l’introgression. Cela complexifie nos analyses génétiques ! La domestication a fait varier la couleur du pelage des chiens. Dans les parcs nationaux américains, des chiens errants ont transmis leur couleur noire à des loups. Le génome du loup a aussi changé au cours des millénaires. Le loup ancestral était différent du loup actuel. Les premiers chiens avaient pour rôles la chasse, la garde, la défense. Au 19e siècle, le chien est devenu un animal de compagnie et le nombre de races s’est alors multiplié. Mais chien et loup sont toujours inter-fertiles.

Comment remontez-vous dans le passé, il y a 15 000 ans ?

En suivant la génétique des populations de chiens, nous obtenons une image sommaire mais représentative de ce qui s’est déroulé. Dans un fossile, nous disposons parfois d’un millier de cellules exploitables. Nous recueillons surtout "l’anneau" d’ADN des centaines de milliers de mitochondries, ces minuscules structures à l’intérieur de chaque cellule. Bientôt, nous travaillerons sur l’ADN des noyaux cellulaires et aurons des informations plus précises.C’est un long compagnonnage… 

Notre amitié avec le chat remonte à 8 000 ans et la conquête du cheval à 3 000 ans. Avec une domestication qui remonte à 15 000 ans, le chien est le plus vieil ami de l’homme.

Les chiens se sont-ils adaptés à notre alimentation ?

Les bio-informaticiens et les généticiens ont analysé un gène particulier du chien5. Il lui permet de digérer un sucre, l’amidon, contenu dans les céréales comme le blé, le riz ou le maïs. Le loup possède deux copies du gène. Des collègues suédois ont montré que nos chiens modernes en ont jusqu’à trente-quatre copies. Si le nombre de copies de ce gène s’est multiplié, c’est qu’il a peut-être permis aux chiens de s’adapter à l’apparition de l’amidon dans leur régime alimentaire.

À Rennes, nous avons cherché la présence de ce gène dans l’ADN ancien. Nous l’avons trouvé dans les fossiles de 4 000, 5 000 et 7 000 ans… mais pas dans ceux de 14 000 ans ! Cette acquisition correspond à la révolution du néolithique, quand l’homme invente l’élevage et l’agriculture. Les chiens ayant ce gène digéraient mieux et se reproduisaient mieux. Avec l’agriculture, l’homme a agi sur son génome et sur celui du chien. L'homme et le chien ont évolué ensemble depuis cette époque. C'est une coévolution.

Cette coévolution est-elle un atout pour nous ?

En recherche médicale, notre coévolution avec le chien permet d’étudier chez lui des pathologies spontanées et naturelles, similaires aux nôtres, comme certains cancers, l’épilepsie, les maladies de la rétine ou la dysplasie de la hanche. Si nous trouvons le gène responsable de cette maladie chez le chien, nous avons des chances de le retrouver chez l’homme.