Le Groenland d’il y a deux millions d’années dévoilé par l’ADN environnemental

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Vue d’artiste illustrant l’écosystème du nord du Groenland il y a deux millions d’années.

C’est sans doute la marque des grands scientifiques que de reconnaître s’être trompé. « En 2005, j’avais écrit que nous ne pourrions pas accéder à de l’ADN ancien de plus d’un million d’années. A l’évidence, j’avais tort. » Et Eske Willerslev (université de Cambridge) en est ravi : à la tête d’une équipe internationale, il publie dans la revue Nature du 8 décembre une étude qui pulvérise les records d’ADN ancien. Et permet de décrire non pas un individu, mais tout un écosystème, la faune et la flore du nord du Groenland il y a deux millions d’années, quand la région était en moyenne d’une dizaine de degrés plus chaude qu’aujourd’hui – en raison de la position et de l’inclinaison de la Terre par rapport au Soleil.

Eske Willerslev était sans doute le mieux placé pour démentir ses propres prédictions. En 2003, il avait publié dans Science la première analyse d’ADN environnemental (ADNe), tiré non pas d’un fossile, mais de sédiments gelés ayant piégé le patrimoine génétique d’êtres disparus. Il déclenchait une révolution combinant ADN ancien et environnemental, qui s’est accélérée ces derniers mois.

A l’été 2021, celle-ci a conduit par exemple à décrire les populations humaines ayant occupé la grotte de Denisova dans l’Altaï russe, au cours de 300 derniers millénaires, même en l’absence de fossiles. Tout récemment, début octobre, de l’ADN de diatomées vieilles d’un million d’années avait été décrit dans des sédiments marins récupérés en Antarctique. Le record toute catégorie pour l’ADN ancien était détenu depuis début 2021 par des dents de mammouths sibériens vieux de plus d’un million d’années.

Forêt ouverte

Eske Willerslev et ses collègues nous emmènent donc deux fois plus loin dans le temps, et toujours plus au nord. Un voyage scientifique de longue haleine. « C’est la plus longue étude à laquelle j’ai participé », a raconté le chercheur lors d’une téléconférence de presse, mardi 6 décembre. Les premiers échantillons de sédiments ont été récupérés en 2006 dans la région la plus septentrionale du Groenland. Une contrée désolée, « sorte de Sahara dans des conditions polaires, où ne subsistent que des lichens et des mousses », décrit le chercheur.

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Mais jusqu’à une poignée d’années, ces échantillons tirés du permafrost se refusaient à livrer leur infime cargaison d’ADN, fermement accrochée – les scientifiques parlent d’adsorption – aux grains de quartz et plus encore à l’argile. « Cette difficulté à extraire l’ADN était aussi un indice d’une meilleure conservation », explique Karina Sand (université de Copenhague), qui a finalement trouvé comment en extirper la fragile molécule – laquelle peut donc aussi être retrouvée par ce moyen dans des régions où elle n’aurait pas été protégée par le froid. Les plates-formes de séquençage et les outils de comparaison bio-informatique ont alors pu tourner à plein régime.

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