Il y a des milliers d'années, les habitants de la Floride et des Caraïbes d'aujourd'hui se sont régalés de tortues marines, laissant derrière eux des ossements qui racontent des histoires sur les régimes alimentaires anciens et le passé de l'océan.

Une équipe internationale de scientifiques a utilisé une technologie de pointe pour analyser les protéines de ces os afin d'aider à identifier les espèces de tortues que les gens pêchaient dans l'océan il y a des millénaires. Cela peut aider les efforts de conservation modernes en aidant à construire des bases de référence historiques pour les populations de tortues, dont beaucoup sont aujourd'hui en danger, et éclairer les tendances à long terme des impacts humains.

La technique, connu sous le nom d'empreintes de collagène, permet aux scientifiques de visualiser des signatures chimiques distinctes dans le collagène, la principale protéine structurelle de l'os, qui sont souvent spécifiques à l'espèce. Cela fournit une alternative complémentaire à la comparaison des caractéristiques physiques des spécimens et à l'analyse de l'ADN ancien, deux méthodes qui peuvent être infructueuses pour l'identification des espèces dans les ossements archéologiques fragmentés trouvés sous les tropiques.

Application d'empreintes de collagène à plus de 100 échantillons de tortues provenant de sites archéologiques jusqu'à 2, 500 ans, les chercheurs ont découvert que 63 % des os contenant du collagène appartenaient à des tortues vertes, Chelonia mydas, avec un plus petit nombre de tortues imbriquées, Eretmochelys imbricata, et les tortues ridley, Espèce de Lepidochelys. Certains spécimens précédemment identifiés comme des tortues marines d'après leurs caractéristiques squelettiques étaient en fait des os de tortues serpentines, tortues et tortues.

"C'est la première fois que quelqu'un obtient des informations au niveau de l'espèce en utilisant des protéines conservées dans des os archéologiques de tortues marines, " dit Virginie Harvey, l'auteur principal de l'étude et doctorant en biologie marine et archéologie zoologique à l'Université de Manchester. "Notre méthode nous a permis de déverrouiller des données anciennes autrement perdues dans le temps pour voir quelles espèces de tortues les humains ciblaient il y a des milliers d'années dans les régions des Caraïbes et de la Floride."

Globalement, les tortues marines sont exploitées depuis des millénaires pour leur viande, des œufs, coquillages et autres produits. Aujourd'hui, ils sont menacés par la perte et la perturbation de leur habitat, braconnage, la pollution, changement climatique et pêche. Il ne reste que sept espèces de tortues marines, dont six sont classés vulnérables, en danger ou en danger critique d'extinction. Obtenir une perspective historique sur la façon dont les populations de tortues ont changé au fil du temps est un élément crucial de leur conservation, dit Harvey.

L'un des objectifs initiaux de l'équipe de recherche était de déterminer si du collagène survivait encore dans d'anciens restes d'os de tortue. Dans une analyse de 130 échantillons archéologiques de tortues, l'équipe a pu détecter du collagène dans 88 %.

"Nous avons été très impressionnés par les niveaux de préservation des protéines dans les os de tortue, dont certains sont considérés comme pouvant aller jusqu'à 2, 500 ans, " a déclaré Michelle LeFebvre, co-auteur de l'étude, conservateur adjoint de l'archéologie et de l'ethnographie du sud de la Floride au Florida Museum of Natural History. "Le fait que nous ayons ensuite pu utiliser les signatures protéiques pour l'identification des espèces afin de mieux comprendre ces sites archéologiques était très excitant."

L'équipe a découvert une signature chimique inhabituelle dans un petit nombre d'échantillons d'os qui pourraient suggérer qu'ils appartiennent à une espèce différente de celles présentes dans les océans aujourd'hui. Mais lorsque les chercheurs ont tenté une analyse d'ADN ancien sur eux, ils ont trouvé que le matériau était trop dégradé.

"Là où le séquençage de l'ADN peut souvent donner des informations plus précises sur l'identité de l'espèce, cette molécule est très fragile et ne survit pas toujours trop bien dans des échantillons anciens provenant de chauds, climats humides, " a déclaré la co-auteur de l'étude Konstantina Drosou, spécialiste de l'ADN ancien à l'Université de Manchester.

En revanche, les protéines sont présentes à des concentrations beaucoup plus élevées et donc plus susceptibles de survivre dans les archives archéologiques, dit Drosou.

« Les protéines sont des molécules très robustes, " a ajouté Harvey. " L'absence d'ADN préservé dans ces échantillons signifie que nous n'avons pas été en mesure de vérifier s'ils représentent une nouvelle espèce de tortue marine ou non, mais cela nous montre que notre travail ici est loin d'être terminé. Il y a tellement de choses que nous pouvons encore apprendre des restes de tortues sur ces sites et au-delà. »

L'utilisation des empreintes digitales du collagène pour corriger les erreurs d'identification basées sur les caractéristiques physiques était « un bon résultat supplémentaire de l'étude, " a déclaré Michael Buckley, auteur principal de l'étude et chercheur principal à l'Université de Manchester.

Suzanne deFrance, co-auteur de l'étude et professeur au département d'anthropologie de l'Université de Floride, ces tortues marines juvéniles sont souvent mal identifiées parce qu'elles sont petites et peuvent ne pas avoir les caractéristiques utilisées pour distinguer les os de tortues marines adultes.

« C'est la première fois que nous avons pu nous pencher aussi précisément sur les choix alimentaires préférés des occupants du site, " dit-elle. " Sur le site de la côte du golfe de Floride, ils ont capturé beaucoup de tortues juvéniles. Les identifications positives au niveau des espèces de ces échantillons n'auraient pas pu être réalisées sans cette technologie d'empreintes du collagène. »

Sur le même site, les chercheurs ont découvert des restes de tortues vertes dans les tas d'ordures et les monticules, mais les spécimens de tortues ridley n'ont été trouvés que dans des monticules, suggérant qu'ils peuvent avoir été réservés pour les rituels de festin, dit LeFebvre.

"Nous savions que ces peuples anciens mangeaient des tortues marines, mais maintenant nous pouvons commencer à affiner sur quelles tortues ils mangeaient à des moments particuliers, " dit-elle. " Ce n'est pas différent d'aujourd'hui - nous associons certains aliments à certains événements. C'est comme ça que les humains roulent."

Les chercheurs sont également impatients de continuer à appliquer les empreintes digitales du collagène à d'autres spécimens de musées archéologiques, dont beaucoup n'ont pas encore été identifiés de manière positive au niveau de l'espèce.

Harvey a déclaré qu'elle espérait que l'étude inspirerait de nouvelles recherches sur les tortues marines et d'autres animaux vulnérables et en voie de disparition.

"Maintenant que cette méthode est disponible, nous espérons que les biologistes, les archéologues et les écologistes du monde entier poursuivront ce travail important. »

Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans Science ouverte de la Royal Society .

Casper Toftgaard de l'Université de Copenhague et Andrew Kitchener des National Museums Scotland, Edimbourg est également co-auteur de l'étude.