L’ADN le plus ancien du nord du Groenland révèle la présence de d’ancêtres d’éléphants dans la région | Polarjournal
Ici, dans le fjord Independence au nord du Groenland, enfouis dans le sol et recouverts de glace et de neige, des échantillons ont offert à l’équipe de Kurt Kjaer et Eske Willersley un aperçu de la région remontant à 2 millions d’années, établissant ainsi des normes totalement nouvelles. Image : NASA

Dans l’immensité des régions arctiques, cachées sous les rochers, les éboulis, le sable, la glace et la neige, se trouvent de nombreuses pièces de puzzle qui permettent aux chercheurs de jeter un regard sur le passé de l’Arctique. Mais trouver de tels endroits n’est pas seulement une science en soi, c’est aussi une question de chance. Une équipe internationale de chercheurs a réussi un gros coup inédit à l’extrême-nord du Groenland, en découvrant des fossiles et même du matériel génétique qui nous font remonter deux millions d’années en arrière et réservent de grandes surprises.

Une forêt clairsemée de bouleaux, de peupliers et de thuyas dans un paysage dominé par les herbes, les buissons et les plantes herbacées, au milieu des mastodontes, une espèce d’éléphant disparue, au-dessus de la tête desquels volent des oies et, dans les eaux côtières, des crabes à queue de flèche et des coraux au fond de la mer : voilà à quoi ressemblait l’extrême nord du Groenland il y a deux millions d’années. C’est le résultat d’une étude menée par une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Kurt Kjaer, le Dr Mikkel Winther Pedersen de l’université de Copenhague et le professeur Eske Willersley de l’université de Cambridge. Leur découverte retentissante de ce passé a été publiée aujourd’hui dans la prestigieuse revue scientifique Nature. « Un nouveau chapitre s’étendant sur un million d’années d’histoire a finalement été ouvert et c’est la première fois que nous pouvons jeter un regard direct sur l’ADN d’un écosystème aussi lointain », se réjouit le professeur Willersley.

L’équipe de recherche doit ses résultats à la découverte de ce que l’on appelle l’ADNe (ADN environnementale) dans les dépôts sédimentaires de la formation « Cap København », située à l’extrême nord du Groenland, et qui intéresse les géologues. A l’entrée du fjord de l’Independance se trouve une zone libre de glace où les chercheurs ont prélevé à plusieurs reprises des échantillons à cinq endroits différents, au cours des 16 dernières années, au prix d’un travail minutieux. Ces échantillons étaient riches en matière organique et sont restés congelés grâce aux conditions glaciales de la région. On savait déjà, grâce à des études antérieures, que l’endroit devait être autrefois plus vert et plus riche en espèces. Mais ce n’est que grâce à l’application des méthodes les plus récentes d’analyse de l’ADNe, et à la comparaison avec d’autres sites déjà identifiés en Arctique, que l’équipe de recherche a pu remonter 2 millions d’années dans le passé, ce qui constitue un nouveau record. « Les anciens échantillons d’ADN ont été trouvés profondément enterrés dans des sédiments qui s’étaient formés sur une période de 20.000 ans », explique Kurt Kjaer. « Les sédiments ont finalement été conservés dans la glace ou le permafrost et – ce qui est crucial – n’ont pas été influencés par l’homme pendant deux millions d’années ».

Le tweet de Mikkel Winther Pedersen, l’un des principaux auteurs de l’étude, montre une représentation de la région où l’ADN âgée de 2 millions d’années a été découverte, telle qu’elle apparaît aujourd’hui et telle qu’elle se présentait il y a 2 millions d’années. Les images ont été réalisées par Beth Zaiken.

L’équipe a découvert, au sein de 41 échantillons utilisables au total, qu’en plus des ancêtres des représentants actuels de l’Arctique comme les rennes et diverses plantes, des rongeurs, des lièvres, des fourmis et même des mastodontes avaient autrefois vécu dans la région. Les mastodontes étaient autrefois un groupe d’animaux apparentés aux éléphants, largement répandus en Amérique du Nord. La découverte au Groenland est donc tout aussi spectaculaire pour les paléontologues, car il s’agit de la découverte la plus septentrionale de ces animaux. En outre, la région devait autrefois être accessible par le sud, mais on ne sait pas encore comment ni où. Un autre élément résulte du mélange des espèces animales découvertes. Les conditions dans lesquelles évoluaient les mastodontes, les insectes et de nombreux groupes de plantes découverts grâce aux échantillons seraient en fait difficilement supportables pour des rennes.

Grâce aux restes d’ADN, les chercheurs espèrent également en apprendre davantage sur les adaptations des organismes de l’époque. En effet, cela pourrait également nous en apprendre davantage sur la capacité d’adaptation des espèces actuelles, comme les bœufs musqués, à la hausse des températures en Arctique. Image : Michael Wenger

Le fait que les rennes aient vécu dans la même région que les mastodontes ouvre aux chercheurs de nouvelles possibilités et de nouvelles questions, qui découlent du matériel découvert et des circonstances dans lesquelles il a été conservé. En effet, d’une part, il fournit des informations sur la question de savoir si et comment les espèces pourraient s’adapter à des conditions aussi chaudes. « Les données suggèrent que davantage d’espèces sont capables d’évoluer et de s’adapter à des températures très fluctuantes que ce que l’on pensait auparavant », explique Mikkel Winther Pedersen. « Mais les résultats montrent aussi qu’ils ont besoin de temps pour cela ». Et de l’avis de nombreux experts, ce temps est désormais rare. Mais Kurt Kjaer pense ici encore un peu plus loin : « Il est possible que le génie génétique imite la stratégie que les plantes et les arbres ont développée il y a deux millions d’années pour survivre dans un climat marqué par une hausse des températures, et pour empêcher l’extinction de certaines espèces, plantes et arbres ». Ainsi, un regard sur le passé arctique pourrait également permettre de mieux envisager l’avenir.

Dr. Michael Wenger, PolarJournal

Lien vers l’étude : Kjaer et al (2022) Nature 612 (283-291) A 2-million-year-old ecosystem in Greenland uncovered by environmental DNA ; doi.org/10.1038/s41586-022-05453-y

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