De l’ADN d’il y a 2 millions d’années révèle un monde arctique perdu

L’ADN vieux de deux millions d’années du nord du Groenland a révélé que la région abritait autrefois des mastodontes, des lemmings et des oies, offrant des informations sans précédent sur la façon dont le changement climatique peut façonner les écosystèmes.

La percée dans l’analyse de l’ADN ancien repousse le record d’ADN d’un million d’années à une époque où la région arctique était de 11 à 19 ° C plus chaude qu’aujourd’hui. L’analyse révèle que la péninsule nord du Groenland, aujourd’hui un désert polaire, comportait autrefois des forêts boréales de peupliers et de bouleaux regorgeant d’animaux sauvages. Le travail offre des indices sur la façon dont les espèces pourraient s’adapter, ou être génétiquement modifiées, pour survivre à la menace d’un réchauffement climatique rapide.

Le professeur Eske Willerslev de l’Université de Cambridge et de l’Université de Copenhague, a déclaré: « Un nouveau chapitre couvrant 1 million d’années supplémentaires d’histoire a finalement été ouvert et pour la première fois, nous pouvons regarder directement l’ADN d’un écosystème passé qui remonte loin dans temps. »

Les fragments ont 1 million d’années de plus que le précédent enregistrement d’ADN prélevé sur un os de mammouth sibérien. « L’ADN peut se dégrader rapidement, mais nous avons montré que dans les bonnes circonstances, nous pouvons maintenant remonter plus loin dans le temps que quiconque n’aurait osé l’imaginer », a déclaré Willerslev.

À l’avenir, des techniques similaires pourraient être utilisées pour découvrir de nouvelles informations sur les premiers humains et leurs ancêtres, a-t-il ajouté.

Willerslev et ses collègues ont travaillé pendant 16 ans sur le projet, ce qui a permis de séquencer et d’identifier l’ADN de 41 échantillons trouvés cachés dans l’argile et le quartz. Les anciens échantillons d’ADN ont été retrouvés enfouis profondément dans la formation de Kap København, un dépôt de sédiments de près de 100 mètres d’épaisseur qui s’est accumulé pendant 20 000 ans. Les sédiments, nichés dans l’embouchure d’un fjord de l’océan Arctique, à l’extrême nord du Groenland, ont finalement été préservés dans la glace ou le pergélisol et sont restés intacts pendant 2 millions d’années.

L’extraction et l’analyse de l’ADN étaient un processus minutieux qui impliquait de reconstituer de minuscules fragments de matériel génétique qui devaient d’abord être détachés des sédiments d’argile et de quartz. Ce n’est que l’avènement d’une nouvelle génération de techniques de séquençage de l’ADN qui a permis aux scientifiques d’identifier et de reconstituer des fragments d’ADN extrêmement petits et endommagés, en référençant de vastes bibliothèques d’ADN collectées à partir d’animaux, de plantes et de micro-organismes actuels.

Une image a émergé de forêts peuplées de rennes, de lièvres, de lemmings et de mastodontes, des mammifères de la période glaciaire ressemblant à des éléphants qui n’avaient auparavant été trouvés qu’en Amérique du Nord et centrale.

Les échantillons n’ont révélé aucun carnivore – probablement parce qu’ils étaient moins nombreux – mais les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’il pourrait y avoir eu d’anciens ours, loups ou tigres à dents de sabre. « Nous ne savons pas ce qu’il y avait là-bas, mais probablement quelque chose qui a mangé des mastodontes et des rennes », a déclaré Willerslev.

Les auteurs disent qu’il est encourageant que ces espèces aient pu prospérer si loin au nord dans une région qui aurait encore été plongée dans l’obscurité pendant une grande partie de l’hiver, malgré des températures plus chaudes.

« Les données suggèrent que davantage d’espèces peuvent évoluer et s’adapter à des températures extrêmement variables qu’on ne le pensait auparavant », a déclaré le Dr Mikkel Pedersen, du Centre de géogénétique de la Fondation Lundbeck à l’Université de Copenhague et co-premier auteur.

Cependant, la vitesse du réchauffement climatique actuel signifie que de nombreuses espèces n’auront pas assez de temps pour s’adapter, ce qui signifie que l’urgence climatique reste une menace énorme pour la biodiversité. Willerslev et ses collègues ont déclaré que l’étude des écosystèmes anciens pourrait fournir des indices sur la façon dont certaines espèces ont été génétiquement adaptées à un climat plus chaud.

« Il est possible que le génie génétique puisse imiter la stratégie développée par les plantes et les arbres il y a 2 millions d’années pour survivre dans un climat caractérisé par la hausse des températures et empêcher l’extinction de certaines espèces, plantes et arbres », a déclaré le professeur Kurt Kjærr, de l’Université de Copenhague et un co-auteur. « C’est l’une des raisons pour lesquelles cette avancée scientifique est si importante car elle pourrait révéler comment tenter de contrer l’impact dévastateur du réchauffement climatique. »

Les résultats sont publiés dans la revue Nature
Source : theguardian.com