vignette|redresse=2.4|Expansion des hommes modernes (âges exprimés en milliers d'années AP)
L'expansion planétaire de l'Homme moderne décrit la diffusion de l'Homme moderne à travers toute la planète, après sa sortie d'Afrique il y a environ . Il n'a fallu que quelques milliers d'années à l'Homme moderne pour atteindre l'Australie vers l'Est et l'Europe vers le Nord, et un peu plus de temps pour atteindre l'Amérique puis les iles du Pacifique. Cette description s'appuie sur la théorie de l'origine africaine de l'Homme moderne.
Définition
Les vestiges fossiles découverts à ce jour donnent à Homo sapiens une origine africaine. Les données génétiques régulièrement publiées depuis 1987 indiquent que l'Homme moderne a émergé en Afrique. La distinction terminologique entre l'espèce Homo sapiens, identifiée par ses fossiles à partir de , et lHomme moderne, concept correspondant à l'humanité actuelle et défini à ce jour par la seule génétique, est régulièrement mise en avant par Jean-Jacques Hublin dans ses interventions, qui lui permettent notamment de souligner que l'Homme ne devient progressivement moderne, aussi bien anatomiquement que cognitivement, qu'il y a moins de .
Des groupes dHomo sapiens sont vraisemblablement sortis d'Afrique à plusieurs reprises entre avant le présent (AP). On en trouve des vestiges fossiles en Israël datés de , en Indonésie et en Chine datés respectivement de , et peut-être même en Grèce âgés de . Toutefois, selon les données génétiques, l'humanité non africaine actuelle serait entièrement issue de la dernière sortie d'Afrique intervenue il y a seulement , sortie qui aurait génétiquement effacé les sorties précédentes. Le présent article traite de l'expansion planétaire consécutive à cette ultime sortie d'Afrique, que l'on peut lire dans le génome des populations actuelles, et non des expansions antérieures, qui n'auraient laissé que des traces fossiles.
L'extension de l'Homme moderne à toute la planète se serait faite par micro-déplacements, de l'ordre d'une vingtaine de kilomètres par génération, déplacements qui, en l'espace de quelques centaines de générations, suffiraient à expliquer le peuplement de l'ensemble de l'Eurasie à partir de l'Afrique, sans qu'il y ait de migration au sens strict, à savoir un mouvement conscient et volontaire d'un ensemble de personnes d'un point à un autre dans un but donné.
À sa sortie d'Afrique, puis au cours de son expansion en Europe et en Asie, l'Homme moderne a rencontré d'autres espèces humaines, qui s'étaient développées localement pendant plusieurs centaines de milliers d'années : l'Homme de Néandertal, l'Homme de Denisova, l'Homme de Florès, l'Homme de Callao, et peut-être les derniers représentants d'''Homo erectus en Asie du Sud-Est. Plusieurs épisodes d'hybridation se sont produits, hybridation dont les traces se lisent dans le génome de l'humanité actuelle. Cependant, l'héritage génétique de ces espèces dans notre génome demeure marginal, et les confrontations entre groupes ont vraisemblablement été nombreuses. Les espèces humaines locales ont finalement toutes disparu, probablement sous la pression exercée par l'Homme moderne.
Génétique des populations
Deux parties du génome humain d'accès plus simple ont longtemps été seules exploitées pour déchiffrer l'histoire de l'Homme moderne. L'une est l'ADN mitochondrial et l'autre le chromosome Y. Ce sont les deux seules parties du génome qui ne se recombinent pas au moment de la fécondation. L'ADN mitochondrial et le chromosome Y sont transmis respectivement le long des lignées féminine et masculine.
ADN mitochondrial vignette|redresse=1.8|Un des modèles d'expansion reposant sur l'ADN mitochondrial.
Les populations eurasiatiques appartiennent pour la plupart aux macro-haplogroupes M et N, qui descendent de l'haplogroupe est-africain L3.
De l'Arabie à l'Inde, la fréquence de l'haplogroupe M augmente vers l'est : dans l'Inde de l'est, l'haplogroupe M surpasse en nombre l'haplogroupe N par un ratio de 3 à 1. Cependant, plus on va vers l'Asie de l'Est, plus l'haplogroupe N réapparait en tant que lignage dominant. L'haplogroupe M est prédominant en Asie du Sud-Est mais parmi les Aborigènes d'Australie, l'haplogroupe N réapparait comme le lignage le plus commun.
ADN-Y L'haplogroupe F est apparu il y a environ , en Afrique du Nord (dans ce cas il montrerait une seconde vague de migration hors d'Afrique) ou en Asie du Sud. Plus de 90 % des hommes nés ailleurs qu'en Afrique descendent en ligne masculine du premier porteur de l'haplogroupe F.
ADN autosomal L'ADN autosomal est la partie non sexuée du génome, qui est transmise par les deux parents et se recombine à chaque génération. Elle représente l'essentiel du génome (22 paires de chromosomes sur 23). En juin 2009, une analyse des données sur les génomes SNP de l'International HapMap Project (Phase II) et du CEPH Human Genome Diversity Panel samples a été publiée. Ces modèles furent prélevés sur qui n'étaient pas liés. Avant cette analyse, les généticiens de population s'attendaient à trouver des différences importantes entre les groupes ethniques, avec des allèles partagés entre ces groupes mais différents ou n'existant pas dans les autres groupes. Au lieu de cela, l'étude de 53 populations à partir des données des HapMap et CEPH a révélé que les groupes de population étudiés comprenaient seulement trois groupes génétiques : les Africains, les Eurasiens (qui incluent les natifs d'Europe et du Moyen-Orient, jusqu'à l'ouest de l'actuel Pakistan), et les Asiatiques de l'Est, qui incluent les natifs d'Asie orientale, d'Asie du Sud, des Amériques et d'Océanie. L'étude a montré que la plupart des différences des groupes ethniques pouvaient être attribuées à la dérive génétique, et que les populations africaines modernes ont une plus grande diversité génétique que les deux autres groupes génétiques. Ce dernier point s'explique aisément quand on considère que la diversité génétique des Eurasiens n'a démarré qu'après la sortie d'Afrique, alors que celle des Africains a pu s'accumuler sur une période plus longue.
Sortie d'Afrique vignette|La traversée de la mer Rouge
L'Homme moderne sort d'Afrique il y a environ . L'ADN mitochondrial semble indiquer qu'un groupe de porteurs de l'haplogroupe L3 aurait migré d'Afrique orientale vers la péninsule arabique.
Certains chercheurs pensent que seules quelques personnes ont quitté l'Afrique dans le cadre d'une unique migration et qu'elles ont peuplé le reste du monde. Seul un petit groupe de près de 150 personnes aurait franchi la mer Rouge. C'est pourquoi, de tous les lignages présents en Afrique, seules les filles d'un seul lignage, L3, sont présentes hors d'Afrique. S'il y avait eu plusieurs migrations, on trouverait plus d'un lignage africain hors d'Afrique. Les filles du L3, les lignages M et N, sont peu fréquentes en Afrique subsaharienne (l'haplogroupe M1 est très ancien et diversifié en Afrique du Nord et en Afrique du Nord-Est) et semblent y être arrivées récemment. Une explication possible est que ces mutations se sont produites en Afrique de l'Est peu avant l'exode et, par effet fondateur, sont devenues les haplogroupes dominants après la sortie d'Afrique. Les mutations ont aussi pu se produire peu après la sortie d'Afrique.
D'autres chercheurs ont proposé un modèle de dispersion double selon lequel il y aurait eu deux sorties d'Afrique, dont l'une par la mer Rouge, qui se serait dirigée vers l'Inde en traversant les régions côtières (la route de la Côte), et qui serait représentée par l'Haplogroupe M. La seconde impliquerait un autre groupe, porteur de l'haplogroupe N, qui aurait suivi le Nil à partir de l'Afrique de l'Est, se dirigeant vers le nord et gagnant le Levant à travers le Sinaï. Puis, ce groupe se serait séparé dans plusieurs directions, certains allant en Europe et d'autres se dirigeant vers l'est, en Asie. Cette hypothèse tente d'expliquer pourquoi l'haplogroupe N est prédominant en Europe et pourquoi l'haplogroupe M y est absent. Cependant, une population de pionniers européens qui, initialement, possédait à la fois les haplogroupes M et N pourrait avoir perdu l'haplogroupe M en raison d'une dérive génétique accélérée par un éventuel goulet d'étranglement de population.
Les preuves d'une migration vers l'est par la côte d'Arabie ont pu être en partie détruites par la montée du niveau de la mer pendant l'Holocène.
Une calotte crânienne fossile dHomo sapiens, notée Manot 1, découverte en 2008 dans la grotte de Manot, en Galilée occidentale (Israël), publiée en 2015 avec une datation de +/- avant le présent, est le plus ancien fossile de morphologie moderne trouvé à ce jour au Levant. Sa datation semble indiquer un probable contact des hommes modernes avec les populations néandertaliennes contemporaines du Levant, représentées par les fossiles néandertaliens de la grotte de Kébara, datés d'environ , et de la grotte d'Amud, datés d'environ . Selon les études génétiques, cette période correspond à l'époque estimée de l'hybridation des Néandertaliens avec les hommes modernes, juste après leur sortie d'Afrique. Cette découverte tend à appuyer la théorie d'une dernière sortie d'Afrique par le Levant plutôt que par la mer Rouge.
Hybridation avec Néandertal
Les études génétiques publiées depuis 2010 montrent une hybridation des hommes modernes non africains avec l'Homme de Néandertal, qui aurait eu lieu au Proche-Orient juste après leur sortie d’Afrique.
Le séquençage de l'ADN nucléaire néandertalien est effectué depuis 2010 par les équipes de l'Institut Max-Planck de Leipzig dirigées par Svante Pääbo. La comparaison avec l'ADN de l'humanité actuelle montre que 1,8 % en moyenne du génome d'un non-Africain actuel sont d'origine néandertalienne. Les populations outrafricaines ayant sans aucune exception une part de gènes néandertaliens, et ce dans des proportions très proches, on en conclut que l'hybridation avec les Néandertaliens s'est produite juste après la sortie d'Afrique.
En 2014, l'étude du génome d'un fémur dHomo sapiens, découvert à Ust-Ishim, en Sibérie occidentale, et daté d'environ avant le présent, confirme l'hybridation avec les Néandertaliens et permet d'estimer qu'elle aurait eu lieu environ plus tôt, c'est-à-dire il y a environ .
Diffusion australe vignette|redresse=1.55|Représentation du modèle de migration côtière, avec indication du développement ultérieur de trois haplogroupes mitochondriaux à partir de trois populations centrées respectivement sur le Proche-Orient, l'Inde et l'Asie orientale
Il y a environ , l'Homme moderne se répand du Moyen-Orient vers l'Asie du Sud en suivant plus ou moins la route côtière. Un peu plus tard, d'autres poursuivent vers l'Australie, qu'''Homo sapiens a trouvée vierge de toute population humaine.
Le groupe qui a traversé la Mer Rouge aurait voyagé le long de la côte de l'Arabie et de la Perse jusqu'à atteindre l'Inde. Celle-ci semble être le premier lieu majeur d'expansion démographique. L'haplogroupe M est trouvé fréquemment le long des régions des côtes sud du Pakistan et de l'Inde et il possède sa plus grande diversité en Inde, montrant que c'est ici que les mutations se sont passéesMost of the extant mtDNA boundaries in South and Southwest Asia were likely shaped during the initial settlement of Eurasia by anatomically modern humans. 60 % de la population indienne appartient à l'haplogroupe M. Le peuple indigène des Îles Andaman appartient également au lignage M. On pense que les Andamanais possèdent les gènes des premiers habitants de l'Asie en raison de leur long isolement de l'Asie continentale. On trouve les traces de la route côtière des premiers colons d'Asie, de l'Inde jusqu'en Papouasie-Nouvelle-Guinée.