Un drôle d’animal trouve sa place dans l’arbre évolutif


Un animal de l’ère glacière avait un physique vraiment particulier que les scientifiques ne savaient pas vraiment de quelle famille il était dans l’évolution animale. L’ADN a fini par parler, enfin le génome mitochondrial a fini par révéler certaines affiliations avec des animaux d’aujourd’hui
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Un drôle d’animal trouve sa place dans l’arbre évolutif

 

Macrauchenia patachonica dessin

Représentation artistique de Macrauchenia patachonica, drôle d’animal découvert par Charles Darwin.

JORGE BLANCO / AMERICAN MUSEUM OF NATURAL HISTORY / AFP

Avec son corps de chameau et son museau en forme de trompe, le Macrauchenia intrigue les biologistes depuis la découverte de ses ossements par Charles Darwin au XIXe siècle. Fin du suspense : des scientifiques ont annoncé lui avoir trouvé une famille.

« Pour la première fois, nous avons pu séquencer l’ADN du Macrauchenia patachonica et nous avons déterminé sa place dans l’arbre de l’évolution », explique à l’AFP Michael Hofreiter, de l’Université de Potsdam en Allemagne, coauteur de l’étude.

 En 1834, lors d’une expédition en Uruguay et en Argentine, Charles Darwintombe nez à nez avec un squelette de Macrauchenia patachonica, un animal disparu sans laisser de descendant dont le cou rappelle celui du chameau mais dont la tête est dotée d’une trompe.

Une bête que Charles Darwin qualifie alors d' »animal le plus étrange jamais découvert ».

Les biologistes tentent, depuis, de lui trouver une place dans le règne animal, de lui attribuer des ancêtres ou au moins des cousins.

Fiche sur le Macrauchenia patachonica, qui intrigue les biologistes depuis le XIXe siècle et a finalement trouvé une famille dans le règne animal. © PAZ PIZARRO, JONATHAN WALTER / AFP

« Un chameau sans bosse, avec des pieds de rhinocéros et le crâne d’une antilope saïga« 

Mais ses caractéristiques physiques forment un mélange plutôt étrange, même pour un animal de l’ère glaciaire, qui défie les méthodes classiques de classification des espèces.

« Imaginez un chameau sans bosse, avec des pieds de rhinocéros et le crâne d’une antilope saïga », s’amuse Michael Hofreiter.

Des particularités auxquelles on peut rajouter la fameuse trompe et un nez placé entre les yeux. Les idées avancées par les scientifiques sont alors parfois aussi saugrenues que le physique de l’animal: certains suggèrent qu’il s’agit d’un animal aquatique qui aurait utilisé sa trompe comme un tuba. D’autres qu’il s’agit d’un cousin du lama, au regard de son long cou… Mais en près de deux siècles, aucune de ces théories n’a fait l’unanimité.

Une équipe de chercheurs de l’Université de Potsdam et de Muséum américain d’histoire naturelle s’est donc attaquée au mystère. Grâce à des techniques de pointe, ils sont parvenus à séquencer 80% du génome mitochondrial – l’ADN transmise par la mère – de l’animal à partir d’un fossile trouvé dans une grotte du sud du Chili. Selon les chercheurs, le génome de l’animal révèle sa parenté avec la famille des Périssodactyles qui comprend, actuellement, les chevaux, les tapirs et les rhinocéros. Selon eux, le Macrauchenia aurait divergé des Périssodactyles modernes il y a 66 millions d’années.

Mais pourquoi « l’animal le plus étrange jamais découvert » a totalement disparu ? « 

Nous ne savons vraiment pas: à cause des hommes, des changements climatiques ou une combinaison

des deux ? La question reste ouverte », avoue le chercheur.

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La paléogénétique sans os est née


La technologie en génétique ouvre une porte à la paléogénétique qui peut trouver de l’ADN mitochondrial dans des sédiments qui peuvent être datés des milliers d’années. Ils peuvent donc trouver la présence de mammifères, mais aussi de l’être humain comme l’homme de Néandertal et l’homme de Denisava. Et ce, sans aucun os à se mettre sous la dent
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La paléogénétique sans os est née

 

Ce crâne ancien atteste qu’un ours a vécu dans la grotte de la Caune de l’Arago, à Tautavel, dans les Pyrénées orientales. Les sédiments revèleront-ils que des humains ont aussi foulé cette grotte ?

L’analyse des fragments d’ADN mitochondrial présents dans les sédiments prélevés dans des grottes occupées par le passé a permis d’identifier de nombreux mammifères, dont des espèces humaines.

François Savatier

 

C’est une immense surprise : il est possible retrouver de l’ADN humain dans les sédiments des grottes occupées il y a des centaines de milliers d’années. C’est ce que vient de démontrer une équipe conduite par Svante Pääbo et Matthias Meyer, de l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutionniste à Leipzig.

Ces chercheurs ont rassemblé 85 échantillons de sédiments prélevés dans des cavernes habitées par des néandertaliens ou des denisoviens, puis ils ont tenté d’en extraire de l’ADN mitochondrial.

Cet « ADNmt » provient, non pas du noyau de la cellule, mais des mitochondries, les petits organites qui lui apportent son énergie. Surprise, alors que un milligramme d’os ancien contient généralement entre 34 et 9000 fragments d’ADNmt, un milligramme de sédiment contient entre 30 et 4500 fragments d’ADNmt appartenant à des espèces de mammifère.

Bien entendu, l’ADN mitochondrial retrouvé dans les sédiments provient avant tout de bactéries et d’autres micro-organismes, mais les paléogénéticiens savent le trier. Pour cela, ils séquencent les millions de fragments extraits d’un échantillon afin de constituer des bibliothèques de séquences. Des algorithmes et des bases de génômes de référence permettent ensuite de calculer la probabilité qu’une séquence appartienne à telle ou telle espèce ou famille. Les chercheurs ont ainsi identifié entre 14 et 50 114 fragments ayant une probabilité notable d’appartenir à une espèce identifiée, puis vérifié que l’ensemble des fragments couvrent bien le génome de l’espèce en question, comme on peut s’y attendre en l’absence de contamination. Ils ont aussi vérifié que les bases C des extrémités de rubans d’ADN ont été remplacées par d’autres bases, ce qui est un marqueur sûr de l’ancienneté de l’ADN.

Au final, les chercheurs ont pu identifier des séquences d’ADN mitochondrial attribuables à 12 familles mammifères. Il s’agit sans surprise du mammouth et du rhinocéros à poils laineux, des hyènes des cavernes (disparues) et tachetées (qui vit encore en Afrique), de l’ours des cavernes (disparu),… mais aussi à des bovidés, suidés (sangliers), équidés et canidés (loups).

Et l’Homme ? Pour identifier de l’éventuel ADNmt humain, les chercheurs ont employé la technique de la capture par hybridation, qui consiste à fabriquer à partir d’un ADN de référence des « sondes » spécifiques d’une espèce susceptibles de se lier chimiquement à un fragment complémentaire issu de cette espèce. Les chercheurs ont ainsi identifié entre 10 et 165 séquences probablement humaines et manifestement anciennes.

Les premiers résultats suggèrent la présence probable d’ADNmt néandertalien dans les grottes d’El Sidrón (Espagne), de Trou Al’Wesse (Belgique), et de Denisova (Sibérie). Or la présence de néandertaliens dans ces sites est attestée par des os fossiles, mais mis au jour dans d’autres strates que celles où ont été prélevés les échantillons… Les chercheurs n’ont pas identifié d’ADNmt humain dans les sédiments très anciens, tels ceux prélevés sur les sites de Caune de Neuf échantillons extraits de la galerie est de la grotte de Denisova suggèrent aussi la présence probable de Denisoviens dès le Pléistocène moyen (- 781 000 à – 126 000 ans). l’Arago et Chagyrskaya (en Sibérie). Dans deux autres sites aux sédiments plus récents, celui de Cottès (Vienne) et celui de Vindija (Croatie), aucune trace d’ADN humain n’a été trouvée, mais le nombre d’échantillons examinés est trop faible pour exclure cette possibilité.

En résumé, une nouvelle méthode de recherche de traces de d’ADN ancien dans des strates géologiques dénuées de fossiles émerge. Sera-t-elle bientôt étendue aux sites de plein air ? Quoi qu’il en soit, il est écrit dans la Genèse :

Souviens-toi, homme, que tu es poussière, et que tu redeviendras poussière.

Oui, mais une poussière identifiable !

http://www.pourlascience.fr