Une illustration d’un mammouth laineux mâle adulte navigue dans un col de montagne en Alaska arctique, il y a 17 100 ans. L’image est produite à partir d’une peinture originale grandeur nature de l’artiste paléo James Havens, qui est conservée au Musée du Nord de l’Université d’Alaska. Crédit : Peinture de l’artiste paléo James Havens
Une équipe de recherche internationale a retracé l’étonnant voyage d’une vie d’un mammouth laineux de l’Arctique, qui a couvert suffisamment le paysage de l’Alaska pendant ses 28 ans pour faire presque deux fois le tour de la Terre.
Les scientifiques ont recueilli des détails sans précédent sur sa vie grâce à l’analyse d’un fossile vieux de 17 000 ans du musée du Nord de l’Université d’Alaska. En générant et en étudiant des données isotopiques sur la défense du mammouth, ils ont pu faire correspondre ses mouvements et son régime alimentaire avec les cartes isotopiques de la région.
Peu de détails sont connus sur la vie et les mouvements des mammouths laineux, et l’étude offre la première preuve qu’ils ont parcouru de grandes distances. Un aperçu de la vie du mammouth est détaillé dans le nouveau numéro de la revue Science.
Vue d’une défense de mammouth fendue à l’installation d’isotopes stables de l’Alaska à l’Université d’Alaska Fairbanks. Karen Spaleta, directrice adjointe de l’établissement, prépare un morceau de défense de mammouth pour analyse en arrière-plan. Crédit : Photo de JR Ancheta, Université d’Alaska Fairbanks
“Ce n’est pas clair s’il s’agissait d’un migrateur saisonnier, mais cela couvrait un terrain sérieux”, a déclaré Matthew Wooller, chercheur à l’Université d’Alaska à Fairbanks, auteur principal et co-auteur principal de l’article. “Il a visité de nombreuses régions de l’Alaska à un moment donné au cours de sa vie, ce qui est assez étonnant quand on pense à la taille de cette région.”
Des chercheurs de l’Alaska Stable Isotope Facility, dont Wooller est directeur, ont divisé la défense de 6 pieds dans le sens de la longueur et généré environ 400 000 points de données microscopiques à l’aide d’un laser et d’autres techniques.
Les analyses isotopiques détaillées qu’ils ont effectuées sont possibles en raison de la façon dont les défenses de mammouth se sont développées. Les mammouths ont régulièrement ajouté de nouvelles couches quotidiennement tout au long de leur vie. Lorsque la défense était fendue dans le sens de la longueur pour l’échantillonnage, ces bandes de croissance ressemblaient à des cornets de crème glacée empilés, offrant un enregistrement chronologique de la vie entière d’un mammouth.
« Depuis leur naissance jusqu’au jour de leur mort, ils ont un journal et c’est écrit dans leurs défenses », a déclaré Pat Druckenmiller, paléontologue et directeur du UA Museum of the North. « Mère Nature n’offre généralement pas des enregistrements aussi pratiques et permanents de la vie d’un individu. »
Mat Wooller, directeur de l’Alaska Stable Isotope Facility, s’agenouille parmi une collection de certaines défenses de mammouth au Musée du Nord de l’Université d’Alaska. Crédit : Photo de JR Ancheta, Université d’Alaska Fairbanks
Les scientifiques savaient que le mammouth était mort sur le versant nord de l’Alaska au-dessus du cercle polaire arctique, où ses restes ont été fouillés par une équipe comprenant Dan Mann et Pam Groves de l’UAF, qui sont parmi les co-auteurs de l’étude.
Les chercheurs ont reconstitué le voyage du mammouth jusqu’à ce point en analysant les signatures isotopiques dans sa défense à partir des éléments strontium et oxygène, qui ont été mises en correspondance avec des cartes prédisant les variations isotopiques à travers l’Alaska. Les chercheurs ont créé les cartes en analysant les dents de centaines de petits rongeurs de tout l’Alaska détenus dans les collections du musée. Les animaux parcourent des distances relativement petites au cours de leur vie et représentent des signaux isotopiques locaux.
À l’aide de cet ensemble de données local, ils ont cartographié la variation isotopique à travers l’Alaska, fournissant une base de référence pour suivre les mouvements gigantesques. Après avoir pris en compte les barrières géographiques et la distance moyenne parcourue chaque semaine, les chercheurs ont utilisé une nouvelle approche de modélisation spatiale pour tracer les routes probables empruntées par l’animal au cours de sa vie.
Ancien ADN conservé dans les restes du mammouth a permis à l’équipe de l’identifier comme un mâle apparenté au dernier groupe de son espèce qui vivait en Alaska continental. Ces détails ont permis de mieux comprendre la vie et le comportement de l’animal, a déclaré Beth Shapiro, qui a dirigé la composante ADN de l’étude.
Par exemple, un changement brusque de sa signature isotopique, de son écologie et de ses mouvements vers l’âge de 15 ans a probablement coïncidé avec le fait que le mammouth a été expulsé de son troupeau, reflétant un modèle observé chez certains éléphants mâles modernes.
Une vue rapprochée montre une défense de mammouth fendue à l’installation d’isotopes stables de l’Alaska. La coloration bleue est utilisée pour révéler les lignes de croissance. Des échantillons ont été prélevés le long de la défense à l’aide de lasers et d’autres techniques, permettant une analyse isotopique qui a fourni un enregistrement de la vie du mammouth. Crédit : Photo de JR Ancheta, Université d’Alaska Fairbanks
“Savoir qu’il était un homme a fourni un meilleur contexte biologique dans lequel nous pouvions interpréter les données isotopiques”, a déclaré Shapiro, professeur à l’Université de Californie à Santa Cruz et chercheur au Howard Hughes Medical Institute.
Les isotopes ont également offert un indice sur ce qui a conduit à la mort de l’animal. Les isotopes d’azote ont augmenté pendant le dernier hiver de sa vie, un signal qui peut être une caractéristique de la famine chez les mammifères.
« C’est tout simplement incroyable ce que nous avons pu voir et faire avec ces données », a déclaré le coauteur principal Clément Bataille, un chercheur de l’Université d’Ottawa qui a dirigé l’effort de modélisation en collaboration avec Amy Willis au Université de Washington.
En savoir plus sur la vie des espèces éteintes satisfait plus que la curiosité, a déclaré Wooller, professeur au Collège des pêches et des océans de l’UAF et à l’Institut d’ingénierie du Nord. Ces détails pourraient être étonnamment pertinents aujourd’hui, car de nombreuses espèces adaptent leurs schémas de déplacement et leurs aires de répartition au changement climatique.
“L’Arctique connaît actuellement de nombreux changements et nous pouvons utiliser le passé pour voir comment l’avenir peut se jouer pour les espèces d’aujourd’hui et de demain”, a déclaré Wooller. “Essayer de résoudre cette histoire de détective est un exemple de la façon dont notre planète et nos écosystèmes réagissent face au changement environnemental.”
Référence : « Lifetime mobility of an Arctic Woolly Mammouth » par Matthew J. Wooller, Clement Bataille, Patrick Druckenmiller, Gregory M. Erickson, Pamela Groves, Norma Haubenstock, Timothy Howe, Johanna Irrgeher, Daniel Mann, Katherine Moon, Ben A. Potter , Thomas Prohaska, Jeffrey Rasic, Joshua Reuther, Beth Shapiro, Karen J. Spaleta et Amy D. Willis, 12 août 2021, Science.
DOI : 10.1126/science.abg1134
Parmi les autres institutions qui ont contribué à l’étude, citons Université d’État de Floride, Montanuniversität Leoben, Liaocheng University et le National Park Service.
