Le peuplement humain de Madagascar : anthropologie génétique de trois groupes traditionnels

Le peuplement humain de Madagascar pose de nombreuses questions sur ses origines, son ancienneté et le cadre historique dans lequel il s’inscrit. Si la double contribution principale austronésienne et africaine est affirmée par des éléments culturels, historiques et également biologique, elle est moins évidente à travers les origines de la langue, le Malagasy, langue unique parlée par toutes les populations de l’île. En effet, le Malagasy est une langue austronésienne directement héritée des ancêtres austronésiens qui a intégré des éléments de langue bantoue dans des lieux et à des moments pour l’instant inconnus. Ce fait révèle une complexité sous-jacente des contacts entre les groupes au moment aux premiers temps de la mise en place du peuplement. C’est en essayant d’apporter des réponses au processus d’installation du peuplement que nous avons choisi des populations autochtones Malgaches. Cela, revient à une confrontation entre données biologiques, historiques, culturelles et paléoenvironnementales. Matériels et méthodes Nous avons étudié 260 sujets relevant de trois groupes, les Mikea (n=127) derniers chasseurs cueilleurs de l’île, les pêcheurs Vezo Nord (n=52) en relation avec les Mikea et les pêcheurs Vezo Sud (n=49) ainsi que 32 descendants d’une lignée royale des Merina (des Hautes-Terres) d’origine austronésienne et dont l’histoire et l’ancrage culturels sont bien appréciés. Nous avons étudié : (i) Les lignées maternelles sur la base des régions HV1 et HV2 de l’ADN mitochondrial ainsi que du séquençage total de 3 ADN mitochondriaux relevant d’un haplogroupe particulier et de 6 ADN mitochondriaux dont les haplogroupes n’avaient pu être déterminés. (ii) Les lignées paternelles via l’analyse des polymorphismes du chromosome Y (NRY) (SNP et STR) A partir de ces données nous avons procédé à plusieurs approches intra et intergroupes ainsi qu’à des comparaisons avec d’autres populations africaines, austronésiennes, moyen-orientales et asiatiques ainsi qu’à des analyses phylogéographiques.Résultats Relations intra et inter groupes : Les groupes sont bien distants génétiquement et ils ne reflètent pas juste une appartenance à un mode de vie comme cela avait pu parfois être suggéré auparavant. Toutefois la mise en évidence d’importantes migrations intérieures révèle la complexité de la définition des groupes malgaches et des relations entre eux. Les confrontations des données génétiques entre les Mikea et les Vezo révèlent que le front de néolithisation (avancée des agriculteurs) a déjà absorbé les chasseurs-cueilleurs en tant que population distincte génétiquement. Il en est de même entre les chasseurs-cueilleurs et certains pêcheurs, car si Les Mikea sont bien distincts des Vezo du Sud, ils sont semblables à ceux du Nord avec qui ils partagent de très nombreuses lignées qui témoignent de flux géniques d’importance. Par ailleurs, pour les deux systèmes génétiques étudiés, l’endogamie bilatérale est bien confirmée chez les descendants de lignées royales des Hautes-Terres. L’hypothèse en tant que vecteur austronésien est révélée subtilement à travers les lignées maternelles confrontées aux données ethnohistoriques. Les origines : Un biais sexe-spécifique de la composante austronésienne semble apparaître avec des lignées maternelles qui sont plus représentées que les lignées paternelles dans le pool génétique. Quant à la composante africaine elle a une diversité plus importante tant dans les lignées paternelles que maternelles. Les empreintes des ascendances moyen-orientales sont également détectées et elles présentent également un biais sexe spécifique. Les approches phylogéopgraphiques : Les séquençages totaux de l’ADN mitochondrial ont révélé d’une part un nouvel haplogroupe qui est le « Motif Malagasy ». Il doit son nom à sa parenté avec le motif Polynésien, présent jusqu’à 90% dans les îles du Pacifique. Ce « Motif Malagasy » est absent des populations du Pacifique ce qui rejette d’anciennes hypothèses sur des origines polynésiennes de la composante Austronésienne des Malagasy. Une nouvelle branche qui semble avoir une distribution globale et limitée africaine et/ou eurasienne (entre Moyen-Orient et Inde) a également été définie, il s’agit de l’haplogroupe M23. L’estimation de son âge (1.7-3.9 103; intervalle de confiance à 95%, 0-8.2 103) autorise à penser que cette rare lignée pourrait représenter une présence précoce pré-Austronésienne.Discussion Contrairement à ce que certaines données ethnographiques semblent démontrer depuis quelques années, les groupes ethniques sont bien identifiés et ils nécessitent des approches fines des échantillonnages des populations. Le groupe endogame descendant de lignée royale semble porter les traces d’anciennes structures matrilocales héritées des premiers ancêtres austronésiens. Quant à la distribution géographique, la classification phylogénétique et la datation moléculaire de la nouvelle branche M23, un peuplement plus complexe de l’île que ce qui est traditionnellement attesté jusqu’à présent se dessine. Cette nouvelle branche ainsi que le motif Malagasy offrent des opportunités futures d’avoir de meilleures visions de la distribution géographiques des ancêtres des Malgaches. Quant aux origines des deux principales composantes du pool génétique des Malgaches, une origine majeure est localisée dans la partie centrale de l’archipel indonésien tandis que les origines africaines semblent être fortement liée à la présence des bantoues en Afrique de l’Est. La dominance des haplogroupes paternels qui signent les expansions bantoues pourrait être liée à la traite des esclaves.Intra- and inter-group relationships: the groups are genetically well-differentiated and this is not just reflected in their ways of life, as it has been suggested previously. The demonstration of important interior migrations reveals the complexity in defining Malagasy groups and the relationships among them. The comparison of genetic data from the Mikea and the two Vezo groups showed that the front of neolithisation (the expansion of farmers) had already absorbed the hunter-gatherers as a genetically distinct population. The same process of absorption is found between hunter-gatherers and some fishermen, since the Mikea are distinct from the South Vezo, but similar to the North Vezo with whom they share numerous lineages reflecting significant gene flow. In addition, for both genetic systems studied, bilateral endogamy was confirmed in the descendants of the highlander royal lineage. The hypothesis of an Austronesian vector is revealed though the comparison of maternal lineages with ethnohistoric data. Origins: A sex-specific bias in the Austronesian component is present, since the contribution of the maternal lineages to the gene pool is greater than that of the paternal lineages. Concerning the African component, it has a greater diversity than the Austronesian component, in the paternal and maternal lineages. The imprints of Middle Eastern ancestors are also detected, and they also show a sex-specific bias. Phylogeographic approaches: the complete mitochondrial DNA sequencing revealed a new haplogroup, the «Malagasy motif». It owes its name to its relationship to the Polynesian motif, which is present in up to 90% of the Pacific islanders. The «Malagasy motif» is absent in Pacific populations, thus rejecting ancient hypotheses on the Polynesian origins of the Austronesian component of the Malagasy. A new branch, the haplogroup M23, appeared to have an African and/or Eurasian (between the Middle East and India) limited distribution. The estimated age of this haplogroup (1.7-3.9 103; 95% CI 0-8.2 103) suggests that this rare lineage could represent a pre-Austronesian presence. Discussion Contrary to the conclusions of some ethnographic data in recent years, the ethnic groups are well-defined and precise approaches to sampling populations are required. The endogamous group descending from the royal lineage retains traces of ancient matrilocal structures inherited from the first Austronesian ancestors. Regarding the geographic distribution, the phylogenetic classification and molecular datation of the new M23 branch reveal a more complex history of the island’s settlement than has previously been envisaged. The new branch and the Malagasy motif offer future opportunities to gain a better understanding of the geographic distribution of the ancestors of the Malagasy. Regarding the origins of the two main components of the Malagasy gene pool, a major origin is situated in the central region of the Indonesian archipelago, while the African origins are strongly related to the Bantu presence in East Africa. The dominance of paternal haplogroups reflects the expansion of the Bantu, which could be linked to the slave trade

Genetic Admixture and Flavor Preferences: Androstenone Sensitivity in Malagasy Populations

The genetic basis of androstenone anosmia has been well-studied due to androstenone’s putative role as a human sex pheromone and its presence in pork meat. Polymorphisms have been identified on the olfactory receptor gene OR7D4, which significantly affect perception of androstenone pleasantness and intensity in several western populations. This study aims to investigate androstenone sensitivity and the influence of OR7D4 polymorphisms in non-western populations. Androstenone perception was tested in 132 individuals from Madagascar using a double 3-Alternative Choice test with two concentrations of androstenone (0.17 μg/ml and 1.7 μg/ml). We found that Malagasy populations described this molecule in a similar way to European populations, and 21% of the sample was not able to smell androstenone. In contrast to previous studies, there was no significant evidence of the influence of rs61729907: C\u3eT (R88W) and rs5020278: C\u3eT polymorphisms (T133M) on androstenone sensitivity in Malagasy populations. We found, however, a significant effect of the polymorphism rs61732668 (P79L), and a significant difference in androstenone perception between populations in different locations across Madagascar. This study indicates the existence of population specific factors to androstenone sensitivity, suggesting that population history has a role in shaping an individual’s smell and flavor preferences, and food preferences in general

A new deep branch of eurasian mtDNA macrohaplogroup M reveals additional complexity regarding the settlement of Madagascar.

BACKGROUND: Current models propose that mitochondrial DNA macrohaplogroups M and N evolved from haplogroup L3 soon after modern humans left Africa. Increasingly, however, analysis of isolated populations is filling in the details of, and in some cases challenging, aspects of this general model. RESULTS: Here, we present the first comprehensive study of three such isolated populations from Madagascar: the Mikea hunter-gatherers, the neighbouring Vezo fishermen, and the Merina central highlanders (n = 266). Complete mitochondrial DNA genome sequences reveal several unresolved lineages, and a new, deep branch of the out-of-Africa founder clade M has been identified. This new haplogroup, M23, has a limited global distribution, and is restricted to Madagascar and a limited range of African and Southwest Asian groups. CONCLUSIONS: The geographic distribution, phylogenetic placement and molecular age of M23 suggest that the colonization of Madagascar was more complex than previously thought.RIGHTS : This article is licensed under the BioMed Central licence at http://www.biomedcentral.com/about/license which is similar to the 'Creative Commons Attribution Licence'. In brief you may : copy, distribute, and display the work; make derivative works; or make commercial use of the work - under the following conditions: the original author must be given credit; for any reuse or distribution, it must be made clear to others what the license terms of this work are

Complete mitochondrial DNA sequences provide new insights into the Polynesian motif and the peopling of Madagascar

More than a decade of mitochondrial DNA (mtDNA) studies have given the 'Polynesian motif' renowned status as a marker for tracing the late-Holocene expansion of Austronesian speaking populations. Despite considerable research on the Polynesian motif in Oceania, there has been little equivalent work on the western edge of its expansion - leaving major issues unresolved regarding the motif's evolutionary history. This has also led to considerable uncertainty regarding the settlement of Madagascar. In this study, we assess mtDNA variation in 266 individuals from three Malagasy ethnic groups: the Mikea, Vezo, and Merina. Complete mtDNA genome sequencing reveals a new variant of the Polynesian motif in Madagascar; two coding region mutations define a Malagasy-specific sub-branch. This newly defined 'Malagasy motif' occurs at high frequency in all three ethnic groups (13-50%), and its phylogenetic position, geographic distribution, and estimated age all support a recent origin, but without conclusively identifying a specific source region. Nevertheless, the haplotype's limited diversity, similar to those of other mtDNA haplogroups found in our Malagasy groups, best supports a small number of initial settlers arriving to Madagascar through the same migratory process. Finally, the discovery of this lineage provides a set of new polymorphic positions to help localize the Austronesian ancestors of the Malagasy, as well as uncover the origin and evolution of the Polynesian motif itself

African Gene Flow Reduces Beta-Ionone Anosmia/Hyposmia Prevalence in Admixed Malagasy Populations

While recent advances in genetics make it possible to follow the genetic exchanges between populations and their phenotypic consequences, the impact of the genetic exchanges on the sensory perception of populations has yet to be explored. From this perspective, the present study investigated the consequences of African gene flow on odor perception in a Malagasy population with a predominantly East Asian genetic background. To this end, we combined psychophysical tests with genotype data of 235 individuals who were asked to smell the odorant molecule beta-ionone (βI). Results showed that in this population the ancestry of the OR5A1 gene significantly influences the ability to detect βI. At the individual level, African ancestry significantly protects against specific anosmia/hyposmia due to the higher frequency of the functional gene (OR ratios = 14, CI: 1.8–110, p-value = 0.012). At the population level, African introgression decreased the prevalence of specific anosmia/hyposmia to this odorous compound. Taken together, these findings validate the conjecture that in addition to cultural exchanges, genetic transfer may also influence the sensory perception of the population in contact

Genetic diversity and olfactory perception

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What is known and unknown on genetic diversity and sensory perception diversity

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Ce que nous connaissons et e que nous ne connaissons pas sur l'histoire du peuplement humain de Madagascar

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Le peuplement humain de Madagascar et son histoire : synthèse et hypothèses

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