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L’ADN le plus ancien révèle la vie au Groenland, il y a deux millions d’années

Les scientifiques ont découvert le plus ancien ADN connu et l’ont utilisé pour révéler à quoi ressemblait la vie il y a 2 millions d’années à la pointe nord du Groenland. Aujourd’hui, c’est un désert arctique aride, mais à l’époque c’était un paysage luxuriant d’arbres et de végétation avec un éventail d’animaux, même le mastodonte aujourd’hui disparu.

« L’étude ouvre la porte sur un passé qui était essentiellement perdu », a déclaré l’auteur principal Kurt Keijer, géologue et glaciologue à l’Université de Copenhague.

Avec des fossiles d’animaux si difficiles à trouver, les chercheurs ont extrait l’ADN environnemental, également connu sous le nom d’eDNA, à partir d’échantillons de sol. Il s’agit du matériel génétique que les organismes rejettent dans leur environnement – par exemple, à travers les cheveux, les excréments, les crachats ou les cadavres en décomposition.

L’étude de l’ADN ancien peut être un défi car le matériel génétique se dégrade avec le temps, ne laissant que de petits fragments aux scientifiques.

Mais avec les dernières technologies, les chercheurs ont pu extraire des informations génétiques à partir de petits fragments d’ADN endommagés, a expliqué l’auteur principal Eske Willerslev, généticien à l’Université de Cambridge. Dans leur étude, publiée mercredi (heure locale) dans la revue Nature, ils ont comparé l’ADN de différentes espèces, à la recherche de correspondances.

Les échantillons provenaient d’un gisement appelé Formation de Cap Copenhaven dans la Terre de Peary. Aujourd’hui, a déclaré Kiar, la région est un désert polaire.

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Il y a des millions d’années, a déclaré Willerslev, cette région traversait une période de changement climatique sévère qui a entraîné une augmentation des températures. Les sédiments se sont probablement accumulés pendant des dizaines de milliers d’années sur le site avant que le climat ne refroidisse et ne stabilise les découvertes dans le pergélisol.

L’environnement froid aiderait à préserver les minuscules morceaux d’ADN – jusqu’à ce que les scientifiques arrivent et fouillent les échantillons, à partir de 2006.

Les chercheurs rapportent que pendant la période chaude de la région, lorsque les températures moyennes étaient de 11°C à 19°C plus élevées qu’aujourd’hui, la région était remplie d’un extraordinaire éventail de plantes et d’animaux. Les fragments d’ADN indiquent un mélange de plantes arctiques, telles que les bouleaux et les saules, avec celles qui préfèrent généralement les climats plus chauds, comme le sapin et les cèdres.

L’ADN a également montré des traces d’animaux, notamment des oies, des lièvres, des rennes et des lemmings. Auparavant, des bousiers et des restes de lapins étaient les seuls signes de vie animale sur le site, a déclaré Willerslev.

L’une des grandes surprises a été de trouver l’ADN d’un mastodonte, une espèce éteinte qui ressemblait à un mélange entre un éléphant et un mammouth, a déclaré Kyarr.

De nombreux fossiles de mastodontes ont déjà été trouvés dans les forêts tempérées d’Amérique du Nord. C’est un océan plus au sud que le Groenland et plus au sud, a déclaré Willerslev.

« Je ne m’attendais pas, dans un million d’années, à trouver des mastodontes dans le nord du Groenland », a déclaré Love Dalen, chercheur en génomique évolutive à l’Université de Stockholm qui n’a pas participé à l’étude.

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Les professeurs Eske Willerslev et Kurt H. Kjaer ont démontré de nouvelles couches d'échantillonnage de sédiments.

Parce que les sédiments se sont accumulés à l’embouchure du fjord, les chercheurs ont également pu obtenir des indices sur la vie marine de cette période. L’ADN indique que des limules et des algues vertes vivaient dans la région, ce qui signifie que les eaux voisines étaient probablement beaucoup plus chaudes à l’époque, a déclaré Kyarr.

En extrayant des dizaines d’espèces de quelques échantillons de sédiments, l’étude met en évidence certains des avantages de l’ARNt, a déclaré Benjamin Vernot, chercheur en ADN paléontologique à l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive en Allemagne, qui n’a pas participé à l’étude.

« Vous obtenez vraiment une image plus large de l’écosystème à un moment donné », a déclaré Vernot. « Vous n’avez pas besoin d’aller chercher ce morceau de bois pour étudier cette plante et cet os pour étudier ce mammouth. »

Sur la base des données disponibles, il est difficile de dire avec certitude si ces espèces vivaient vraiment côte à côte ou si l’ADN était mélangé à partir de différentes parties du paysage, Laura Epp, experte en eDNA à l’université allemande de Constance qui n’était pas impliquée dans le étude, dit.

Mais Ip a déclaré que ce type de recherche sur l’ADN est précieux pour montrer la « diversité cachée » des paysages anciens.

Willerslev pense que parce que ces plantes et animaux ont survécu pendant une période de changement climatique dramatique, leur ADN pourrait fournir une « feuille de route génétique » pour nous aider à nous adapter au réchauffement actuel.

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Dalen de l’Université de Stockholm s’attend à ce que la recherche sur l’ADN ancien continue de creuser plus profondément dans le passé. Il a travaillé sur l’étude qui détenait auparavant le plus ancien enregistrement ADN d’une dent de mammouth vieille d’environ un million d’années.

« Je ne serais pas surpris si vous pouviez remonter au moins un an ou peut-être quelques millions d’années, en supposant que vous puissiez trouver les bons spécimens », a déclaré Dalen.

Delphine Perrault

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