Le plus ancien ADN du monde séquencé à partir d’un mammouth qui a vécu il y a plus d’un million d’années

Une dent d’un mammouth qui parcourait la steppe sibérienne il y a plus d’un million d’années a donné la plus ancienne séquence d’ADN au monde.

C’est la première fois que l’ADN a été récupéré sur des animaux datant de plus d’un million d’années.

Auparavant, l’échantillon d’ADN le plus ancien provenait d’un cheval qui vivait il y a entre 560 000 et 780 000 ans.

Les informations récupérées de ce géant de la période glaciaire révèlent comment les mammouths ont évolué et se sont adaptés à la vie dans un climat froid.

Il peut également montrer une espèce de mammouth jusqu’alors inconnue.

« 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 », a déclaré Love Dalen, professeur de génétique évolutionniste au Center for Palaeogenetics à Stockholm.

Une équipe internationale de chercheurs a pu isoler l’ADN de molaires de trois mammouths séparés collectés dans le pergélisol sibérien dans les années 1970.

Ils ont daté les dents en utilisant des données géologiques et en analysant l’ADN.

La recherche publiée dans la revue La nature hier.

La dent de mammouth la plus ancienne datait d’il y a 1,2 million à 1,65 million d’années.

L’estimation la plus récente provient d’une méthode connue sous le nom de biostratigraphie, dans laquelle les scientifiques évaluent la présence de petits rongeurs trouvés dans les couches de sédiments – des espèces qui n’existaient qu’à certaines périodes.

Ils ont également mesuré ce qu’on appelle le paléomagnétisme des roches et des sédiments sur le site.

Cette méthode utilise l’orientation du champ magnétique terrestre, qui a changé au fil du temps et laisse des traces dans les minéraux magnétiques de la roche, pour déterminer l’âge des fossiles et des roches.

L’estimation la plus ancienne provient du génome récupéré par les chercheurs.

« Il pourrait y avoir plusieurs raisons pour lesquelles ces estimations diffèrent. Par exemple, peut-être que le spécimen de Krestovka provient à l’origine d’une couche plus ancienne mais s’est à un moment donné érodé puis redéposé dans une couche plus jeune », a déclaré le professeur Dalen.

«Alternativement, et à notre avis plus probable, notre fréquence d’horloge moléculaire estimée est un peu décalée», a-t-il dit, suggérant que la détermination de la date n’est pas une science exacte.

« En tout cas, ces deux types d’analyses de datation montrent un âge de plus d’un million d’années. »

Nommé le mammouth Krestovka d’après l’endroit où il a été trouvé, la recherche a montré que ce type particulier de mammouth a divergé des autres mammouths sibériens il y a plus de deux millions d’années.

« Cela a été une surprise totale pour nous. 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 », co-auteur de l’étude Tom van der Valk, chercheur postdoctoral à le Musée suédois d’histoire naturelle, a déclaré.

Il a dit que leur analyse ADN a montré qu’il y avait deux lignées génétiques différentes et qu’elles peuvent représenter des espèces différentes.

Ils croient également que ce sont des mammouths appartenant à cette lignée jusqu’alors inconnue qui ont colonisé l’Amérique du Nord il y a environ 1,5 million d’années.

Le deuxième mammouth le plus âgé vivait il y a 1,34 million d’années et appartenait à une population qui était les ancêtres du mammouth laineux, le dernier mammouth à s’éteindre il y a environ 5000 ans.

Ils ont comparé son génome à un mammouth laineux qui a vécu il y a environ 700 000 ans et à certains qui ont vécu peu de temps avant de disparaître.

Leur analyse a montré que les traits associés à la vie dans l’Arctique – croissance des cheveux, amas graisseux et tolérance au froid – étaient déjà présents il y a plus d’un million d’années et auraient évolué lentement et progressivement au fil du temps.

Le plus jeune spécimen qu’ils ont trouvé et séquencé provenait d’une dent d’une forme précoce de mammouth laineux qui vivait il y a plus de 680 000 ans.

Bien que le pergélisol ait aidé à préserver l’ADN, il était toujours très difficile d’extraire des échantillons, ont déclaré les chercheurs.

L’ADN s’était dégradé en très petits fragments que les chercheurs ont comparé à un puzzle de plus d’un milliard de pièces.

Pour éclairer le processus, ils ont utilisé un génome détaillé d’un éléphant d’Afrique vivant, qui agissait un peu comme le couvercle d’un puzzle.

« Il est généralement utile d’avoir un couvercle d’une boîte pour se faufiler et c’est ainsi que nous utilisons le génome de référence de l’éléphant », a déclaré le professeur Dalen.

Être capable d’extraire et d’analyser un ADN vieux de plusieurs millions d’années pourrait permettre aux scientifiques de suivre les origines et l’évolution de nombreuses espèces différentes, y compris potentiellement la nôtre.

En théorie, les chercheurs ont déclaré qu’il était possible d’extraire de l’ADN de spécimens vieux de 2,6 millions d’années.

C’est l’âge du premier pergélisol – un sol qui reste gelé toute l’année et qui aide à empêcher l’ADN de se dégrader.

Il est peu probable que l’ADN ancien puisse être si bien préservé en dehors des régions de pergélisol, ont-ils déclaré.

Le pergélisol est recouvert d’une couche de sol qui dégèle en été – révélant parfois des mammouths bien préservés et d’autres restes anciens de créatures de la période glaciaire comme les ours des cavernes et les rhinocéros laineux – parfois avec des tissus mous intacts.

Au cours des dernières décennies, cette « saison de dégel » s’est allongée en raison du changement climatique, a déclaré le professeur Dalen, la région se réchauffant deux fois plus vite que les autres parties de la planète.

Cela avait conduit à une augmentation du nombre de découvertes anciennes.