Un trio de mammouths laineux marche sur des collines couvertes de neige. Derrière eux, des montagnes aux sommets enneigés s’élèvent au-dessus de forêts de sapins vert foncé. Crédit : Daniel Eskridge
Nouveau ADN la recherche montre que le monde est devenu trop humide pour que les animaux géants survivent.
Pendant cinq millions d’années, les mammouths laineux ont parcouru la terre jusqu’à ce qu’ils disparaissent pour de bon il y a près de 4 000 ans – et les scientifiques ont enfin prouvé pourquoi.
Paysage arctique moderne. Crédit : Inger Greve Alsos
Les cousins poilus des éléphants d’aujourd’hui vivaient aux côtés des premiers humains et constituaient un aliment de base régulier de leur alimentation – leurs squelettes étaient utilisés pour construire des abris, des harpons étaient sculptés dans leurs défenses géantes, des œuvres d’art les représentant sont enduites sur les murs des grottes, et il y a 30 000 ans, les le plus ancien instrument de musique connu, une flûte, était fait d’un os de mammouth.
Maintenant, la question très controversée de l’extinction des mammouths a été résolue – les généticiens ont analysé l’ADN environnemental ancien et ont prouvé que c’était parce que lorsque les icebergs ont fondu, il est devenu beaucoup trop humide pour que les animaux géants survivent parce que leur source de nourriture – la végétation – a été pratiquement essuyée. dehors.
Le projet de recherche de 10 ans, publié dans La nature le 20 octobre 2021, a été dirigé par le professeur Eske Willerslev, membre du St John’s College de l’Université de Cambridge et directeur du Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre de l’Université de Copenhague.
L’équipe a utilisé le séquençage de l’ADN au fusil de chasse pour analyser les restes environnementaux de plantes et d’animaux – y compris l’urine, les matières fécales et les cellules de la peau – prélevés à partir d’échantillons de sol minutieusement collectés sur une période de 20 ans sur des sites de l’Arctique où des restes de mammouths ont été trouvés. La nouvelle technologie de pointe signifie que les scientifiques n’ont plus à se fier à des échantillons d’ADN provenant d’os ou de dents pour rassembler suffisamment de matériel génétique pour recréer un profil d’ADN ancien. La même technique a été utilisée pendant la pandémie pour tester les eaux usées des populations humaines afin de détecter, suivre et analyser Covid-19.
Une défense de mammouth sur la rive de la rivière Logata. Crédit : Johanna Anjar
Le professeur Willerslev a déclaré : « Les scientifiques discutent depuis 100 ans pour savoir pourquoi les mammouths ont disparu. Les humains ont été blâmés parce que les animaux avaient survécu pendant des millions d’années sans que le changement climatique ne les tue auparavant, mais lorsqu’ils vivaient aux côtés des humains, ils n’ont pas duré longtemps et nous avons été accusés de les avoir chassés à mort.
“Nous avons finalement pu prouver que ce n’était pas seulement le changement climatique qui était le problème, mais la vitesse de celui-ci qui était le dernier clou dans le cercueil – ils n’étaient pas capables de s’adapter assez rapidement lorsque le paysage s’est radicalement transformé et leur nourriture est devenue rare.
« Au fur et à mesure que le climat se réchauffait, les arbres et les plantes des zones humides ont pris le relais et ont remplacé les habitats des prairies du mammouth. Et nous devons nous rappeler qu’il y avait beaucoup d’animaux autour qui étaient plus faciles à chasser qu’un mammouth laineux géant – ils pouvaient atteindre la hauteur d’un bus à impériale !
Le mammouth laineux et ses ancêtres ont vécu sur terre pendant cinq millions d’années et les énormes bêtes ont évolué et ont résisté à plusieurs périodes glaciaires. Au cours de cette période, des troupeaux de mammouths, de rennes et de rhinocéros laineux prospéraient dans le froid et la neige.
Malgré le froid, une grande partie de la végétation a poussé pour garder les différentes espèces d’animaux en vie – l’herbe, les fleurs, les plantes et les petits arbustes auraient tous été mangés par les mammouths végétariens qui ont probablement utilisé leurs défenses pour pelleter la neige et sont susceptibles d’avoir utilisé leurs troncs pour déraciner les herbes coriaces. Ils étaient si gros parce qu’ils avaient besoin de gros estomacs pour digérer l’herbe.
Paysage arctique moderne. Crédit : Inger Greve Alsos
Les mammouths pouvaient parcourir une distance équivalente à deux fois le tour du monde au cours de leur vie et les archives fossiles montrent qu’ils vivaient sur tous les continents, à l’exception de l’Australie et de l’Amérique du Sud. On savait que les populations avaient initialement survécu à la fin de la dernière période glaciaire dans de petites poches au large des côtes de la Sibérie et de l’Alaska – sur l’île Wrangel et l’île St Paul – mais la recherche a révélé qu’elles vivaient plus longtemps ailleurs aussi et les races de mammouths sur les deux les îles étaient étroitement liées malgré leur séparation géographique. Dans le cadre du projet, l’équipe a également séquencé l’ADN de 1 500 plantes arctiques pour la toute première fois afin de pouvoir tirer ces conclusions d’importance mondiale.
Le Dr Yucheng Wang, premier auteur de l’article et chercheur associé au Département de zoologie de l’Université de Cambridge, a déclaré : l’aire de répartition des troupeaux de mammouths a diminué. On pensait que les mammouths avaient commencé à disparaître à ce moment-là, mais nous avons également découvert qu’ils avaient survécu au-delà de l’ère glaciaire dans différentes régions de l’Arctique et dans l’Holocène – l’époque dans laquelle nous vivons actuellement – bien plus longtemps que les scientifiques ne le pensaient.
Une sélection de sédiments prélevés sur des sites à travers l’Arctique. Crédit : Yucheng Wang
«Nous avons zoomé sur les détails complexes de l’ADN environnemental et cartographié la propagation de la population de ces mammifères et montré comment elle devient de plus en plus petite et leur diversité génétique devient de plus en plus petite également, ce qui rend leur survie encore plus difficile.
« Lorsque le climat est devenu plus humide et que la glace a commencé à fondre, cela a entraîné la formation de lacs, de rivières et de marais. L’écosystème a changé et la biomasse de la végétation a diminué et n’aurait pas pu soutenir les troupeaux de mammouths. Nous avons montré que le changement climatique, en particulier les précipitations, entraîne directement le changement de la végétation – les humains n’ont eu aucun impact sur eux d’après nos modèles. »
Les humains ont vécu aux côtés de mammouths laineux pendant au moins 2 000 ans – ils étaient même là lorsque les pyramides ont été construites. Leur disparition est la dernière grande histoire d’extinction naturelle. Notre fascination pour les énormes bêtes se poursuit aujourd’hui avec ‘Manny’ le mammouth laineux mettant en vedette le personnage principal dans cinq Âge de glace des films d’animation et des scientifiques qui espèrent les ressusciter d’entre les morts.
Steppe mammouth. Crédit : Guogang Zhang @Université du Hubei
Le professeur Willerslev a déclaré: «C’est une leçon brutale de l’histoire et montre à quel point le changement climatique est imprévisible – une fois que quelque chose est perdu, il n’y a pas de retour en arrière. Les précipitations ont été la cause de l’extinction des mammouths laineux à cause des changements dans les plantes. Le changement s’est produit si rapidement qu’ils n’ont pas pu s’adapter et évoluer pour survivre.
« Cela montre que rien n’est garanti en ce qui concerne l’impact des changements climatiques dramatiques. Les premiers humains auraient vu le monde changer au-delà de toute reconnaissance – cela pourrait facilement se reproduire et nous ne pouvons pas tenir pour acquis que nous serons même là pour en être témoins. La seule chose que nous pouvons prédire avec certitude, c’est que le changement sera massif. »
Référence : « Late Quaternary dynamics of Arctic biota from Ancient Environmental Genomics » par Yucheng Wang, Mikkel Winther Pedersen, Inger Greve Alsos, Bianca De Sanctis, Fernando Racimo, Ana Prohaska, Eric Coissac, Hannah Lois Owens, Marie Kristine Føreid Merkel, Antonio Fernandez -Guerra, Alexandra Rouillard, Youri Lammers, Adriana Alberti, France Denoeud, Daniel Money, Anthony H. Ruter, Hugh McColl, Nicolaj Krog Larsen, Anna A. Cherezova, Mary E. Edwards, Grigory B. Fedorov, James Haile, Ludovic Orlando , Lasse Vinner, Thorfinn Sand Korneliussen, David W. Beilman, Anders A. Bjørk, Jialu Cao, Christoph Dockter, Julie Esdale, Galina Gusarova, Kristian K. Kjeldsen, Jan Mangerud, Jeffrey T. Rasic, Birgitte Skadhauge, John Inge Svendsen, Alexei Tikhonov, Patrick Wincker, Yingchun Xing, Yubin Zhang, Duane G. Froese, Carsten Rahbek, David Bravo Nogues, Philip B. Holden, Neil R. Edwards, Richard Durbin, David J. Meltzer, Kurt H. Kjær, Per Möller et Eske Willerslev, le 20 octobre 2021, La nature.
DOI : 10.1038/s41586-021-04016-x
