La bande de peau coriace d’un mammouth laineux vieux de 52 000 ans arborant une coupe de cheveux en forme de mulet n’a rien d’extraordinaire, explique la généticienne Olga Dudchenko, mais les informations qu’elle contient sont inestimables.
L’échantillon a été prélevé sur un mammouth femelle déterré dans le pergélisol sibérien en 2018 et comprend la peau velue autour du côté gauche de sa tête, y compris une oreille.
« Ce n’est pas forcément quelque chose que vous verriez et qui vous époustouflerait », a déclaré Dudchenko, du Baylor College of Medicine au Texas. Comme ça arrive hôte invité Peter Armstrong.
« La véritable surprise résidait en quelque sorte à l’intérieur. »
Lorsque Dudchenko et ses collègues ont zoomé sur l’échantillon, ils ont découvert des chromosomes fossilisés si parfaitement préservés que les chercheurs ont pu reconstruire le génome du mammouth laineux en 3D pour la première fois.
Publié dans la revue Cellles résultats dressent non seulement un tableau génétique d’un détail sans précédent du mammouth laineux, mais pourraient avoir des implications sur la façon dont nous comprenons d’autres formes de vie ancienne.
« Nous avons affaire à un nouveau type de fossile », a déclaré Dudchenko. « J’espère qu’il y aura encore de nombreux échantillons comme celui-ci qui n’auront pas encore été découverts chez les mammouths et d’autres espèces. »
La science du jerky
Les scientifiques ont déjà découvert et étudié de l’ADN ancien. Mais comme les molécules d’ADN commencent à se décomposer immédiatement après la mort, les échantillons jusqu’à présent sont extrêmement fragmentés, et apprendre de ces échantillons revient à essayer de reconstituer un vitrail à partir de tessons brisés.
Tout a changé avec la découverte de Chris Waddle, un mammouth laineux découvert en Sibérie il y a six ans. Sa peau est couverte de poils qui semblent plus longs dans le dos, ce qui a incité les scientifiques qui l’ont trouvé à lui donner le nom du célèbre footballeur britannique à la coupe mulet.
Les cellules de la peau du mammouth, préservées par le pergélisol, sont restées intactes. À l’intérieur de ces cellules, Dudchenko et ses collègues ont découvert des chromosomes fossilisés, ou des paquets d’ADN, figés sur place au cours de plusieurs millénaires.
L’équipe pense que les chromosomes ont pu se maintenir ensemble parce que les restes du mammouth ont été naturellement lyophilisés par le pergélisol qui recouvrait son corps après sa mort. Les basses températures ont ralenti le mouvement des molécules lors de leur désintégration, et la toundra sèche a déshydraté la peau, la transformant en un gros morceau de viande séchée.
« Blague à part, il y a beaucoup de science derrière la viande séchée… et tout cela a à voir avec la façon dont on élimine l’eau », a déclaré Dudchenko. « Cela nous a donné un indice que cela pourrait être aussi à l’origine de ce niveau exceptionnel de conservation chez ce mammouth en particulier. »
Pour tester leur théorie, les scientifiques ont utilisé de la viande de bœuf séchée lyophilisée et ont fait tout leur possible pour la détruire.
« Nous avons tiré dessus avec un fusil de chasse. Nous l’avons écrasé avec une voiture. Un ancien lanceur partant des Astros de Houston lui a lancé une balle rapide », a déclaré Cynthia Pérez Estrada, co-auteure de l’article, de l’Université Rice. a déclaré dans un communiqué de presse.
« À chaque fois, la viande séchée se brisait en petits morceaux, comme du verre. Mais à l’échelle nanométrique, les chromosomes étaient intacts, inchangés. C’est la raison pour laquelle ces fossiles ont pu survivre. C’est la raison pour laquelle ils étaient là, 52 000 ans plus tard, attendant simplement que nous les trouvions. »
L’équipe a également découvert des fossiles de chromosomes intacts dans les restes vieux de 39 000 ans d’un autre mammouth, Yuka, découvert en Sibérie en 2010 et l’un des mammouths les mieux préservés jamais découverts.
« Ce que nous démontrons ici, c’est que ce type d’information sur la disposition de l’ADN dans des espèces très anciennes n’a pas été effacé de l’histoire », a déclaré Dudchenko.
Qu’ont appris les scientifiques sur les mammouths ?
En reconstruisant le génome, l’équipe a déterminé que les mammouths laineux ont 28 chromosomes, tout comme leurs plus proches parents vivants, les éléphants d’Asie.
Les scientifiques ont également pu déterminer quels gènes du mammouth étaient actifs au moment de sa mort, contribuant ainsi à expliquer certaines des différences clés entre les éléphants et les mammouths.
Par exemple, les gènes du mammouth régulent le développement des glandes sudoripares et des follicules pileux. Cela pourrait expliquer pourquoi le mammouth laineux était si laineux et comment il survivait aux environnements froids.
Hendrik Poinar, un biologiste évolutionniste de l’Université McMaster à Hamilton, en Ontario, qui n’a pas participé à l’étude, l’a qualifiée de « travail fantastique ».
« La méthodologie qu’ils ont utilisée pourrait changer la façon dont nous accédons à l’ADN fossile à partir de restes plus difficiles », a déclaré Poinar, qui a étudié les mammouths en utilisant les isotopes de leurs défenses, à CBC dans un courriel.
En découvrant les différences génétiques entre les éléphants et les mammouths, Poinar affirme que les scientifiques « peuvent commencer à comprendre les différences de comportement entre les deux espèces et la façon dont elles ont divergé ».
Cela, dit-il, nous rapproche un peu plus de la « dé-extinction » de l’espèce — faisant référence aux efforts en cours pour créer un hybride éléphant-mammouth en utilisant l’ADN de mammouth.
Dudchenko dit que ramener le mammouth n’est pas l’un des objectifs de son équipe.
« Nous n’avons pas prévu de faire cela dans le cadre de nos travaux », a-t-elle déclaré. « Mais les connaissances fondamentales que nous avons acquises sur les mammouths grâce à cette étude sont, je pense, un pas dans cette direction. »