L’ADN le plus ancien du monde révèle comment les mammouths ont évolué –

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  • Une équipe internationale dirigée par des chercheurs du Centre de paléogénétique de Stockholm a séquencé l’ADN récupéré à partir de restes de mammouths vieux de 1,2 million d’années. Les analyses montrent que le mammouth colombien qui habitait l’Amérique du Nord pendant la dernière période glaciaire était un hybride entre le mammouth laineux et une lignée génétique de mammouths inconnue auparavant. En outre, l’étude fournit de nouvelles informations sur le moment et la vitesse à laquelle les mammouths se sont adaptés au climat froid. Ces résultats sont publiés aujourd’hui dans La nature.

    Il y a environ un million d’années, il n’y avait pas de mammouths laineux ou colombiens, car ils n’avaient pas encore évolué. C’était l’époque de leur prédécesseur, l’ancien mammouth des steppes. Les chercheurs ont maintenant réussi à analyser les génomes de trois anciens mammouths, en utilisant l’ADN récupéré de dents de mammouth qui avaient été enterrées pendant 0,7 à 1,2 million d’années dans le pergélisol sibérien.

    C’est la première fois que l’ADN est séquencé et authentifié à partir de spécimens vieux de plusieurs millions d’années, et l’extraction de l’ADN des échantillons était difficile. Les scientifiques ont découvert que seules des quantités infimes d’ADN restaient dans les échantillons et que l’ADN était dégradé en très petits fragments.

    “Cet ADN est incroyablement ancien. Les échantillons sont mille fois plus anciens que les restes de Viking et sont même antérieurs à l’existence des humains et des Néandertaliens”, explique l’auteur principal Love Dalén, professeur de génétique évolutive au Center for Palaeogenetics à Stockholm.

    L’âge des spécimens a été déterminé en utilisant à la fois les données géologiques et l’horloge moléculaire. Ces deux types d’analyses ont montré que deux des spécimens ont plus d’un million d’années, tandis que le troisième a environ 700 000 ans et représente l’un des premiers mammouths laineux connus.

    Une origine inattendue du mammouth colombien

    Les analyses des génomes ont montré que le spécimen le plus ancien, âgé d’environ 1,2 million d’années, appartenait à une lignée génétique de mammouths jusque-là inconnue. Les chercheurs appellent cela le mammouth Krestovka, en fonction de la localité où il a été trouvé. Les résultats montrent que le mammouth Krestovka a divergé des autres mammouths sibériens il y a plus de deux millions d’années.

    “Cela nous a complètement surpris. Toutes les études précédentes ont indiqué qu’il n’y avait qu’une seule espèce de mammouth en Sibérie à ce moment-là, appelée le mammouth des steppes. Mais nos analyses ADN montrent maintenant qu’il y avait deux lignées génétiques différentes, que nous appelons ici le mammouth Adycha et le mammouth Krestovka. Nous ne pouvons pas encore le dire avec certitude, mais nous pensons que ceux-ci peuvent représenter deux espèces différentes », explique l’auteur principal de l’étude, Tom van der Valk.

    Les chercheurs suggèrent également que ce sont les mammouths qui appartenaient à la lignée Krestovka qui a colonisé l’Amérique du Nord il y a environ 1,5 million d’années. De plus, les analyses montrent que le mammouth colombien qui habitait l’Amérique du Nord pendant la dernière période glaciaire était un hybride. Environ la moitié de son génome provenait de la lignée Krestovka et l’autre moitié du mammouth laineux.

    “Il s’agit d’une découverte importante. Il semble que le mammouth colombien, l’une des espèces les plus emblématiques de la période glaciaire d’Amérique du Nord, ait évolué grâce à une hybridation qui a eu lieu il y a environ 420 000 ans”, explique l’auteur principal Patrícia Pec? Nerova? .

    Évolution et adaptation chez le mammouth laineux

    Le deuxième génome vieux d’un million d’années, du mammouth Adycha, semble avoir été ancestral du mammouth laineux. Les chercheurs ont donc pu comparer son génome avec le génome de l’un des premiers mammouths laineux connus qui vivait il y a 0,7 million d’années, ainsi qu’avec des génomes de mammouths qui n’ont que quelques milliers d’années. Cela a permis d’étudier comment les mammouths se sont adaptés à une vie dans des environnements froids et dans quelle mesure ces adaptations ont évolué au cours du processus de spéciation.

    Les analyses ont montré que des variantes génétiques associées à la vie dans l’Arctique, telles que la croissance des poils, la thermorégulation, les amas graisseux, la tolérance au froid et les rythmes circadiens, étaient déjà présentes chez le mammouth vieux d’un million d’années, bien avant l’origine du mammouth laineux. Ces résultats indiquent que la plupart des adaptations dans la lignée des mammouths se sont produites lentement et progressivement au fil du temps.

    «Pouvoir retracer les changements génétiques à travers un événement de spéciation est unique. Nos analyses montrent que la plupart des adaptations au froid étaient déjà présentes chez l’ancêtre du mammouth laineux, et nous ne trouvons aucune preuve que la sélection naturelle était plus rapide pendant le processus de spéciation», dit co-auteur principal David Di? ez-del-Molino.

    La recherche future

    Les nouveaux résultats ouvrent la porte à un large éventail d’études futures sur d’autres espèces. Il y a environ un million d’années, de nombreuses espèces se sont développées dans le monde. C’était aussi une période de changements majeurs du climat et du niveau de la mer, ainsi que la dernière fois que les pôles magnétiques de la Terre ont changé de place. Pour cette raison, les chercheurs pensent que les analyses génétiques à cette échelle de temps ont un grand potentiel pour explorer un large éventail de questions scientifiques.

    “L’une des grandes questions à présent est de savoir jusqu’où nous pouvons remonter dans le temps. Nous n’avons pas encore atteint la limite. Une supposition éclairée serait que nous pourrions récupérer un ADN vieux de deux millions d’années, et peut-être même aussi loin Avant cela, il n’y avait pas de pergélisol où l’ADN ancien aurait pu être préservé », déclare Anders Götherström, professeur d’archéologie moléculaire et co-responsable de la recherche au Centre de paléogénétique.

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