Une photo de la région du Klondike au Yukon, où les échantillons de pergélisol contenant de l'ADN sédimentaire, ont été collectés. Crédit :Tyler Murchie, Université McMaster
Des chercheurs de l'Université McMaster ont mis au point une nouvelle technique pour extraire l'ADN ancien du sol, tirant les génomes de centaines d'animaux et de milliers de plantes, dont beaucoup ont disparu depuis longtemps, à partir de moins d'un gramme de sédiment.
La méthode d'extraction d'ADN, décrit dans le journal Recherche quaternaire , permet aux scientifiques de reconstituer l'image la plus avancée jamais réalisée d'environnements qui existaient il y a des milliers d'années.
Les chercheurs ont analysé des échantillons de pergélisol de quatre sites au Yukon, chacun représentant différents points de la transition Pléistocène-Halocène, qui s'est produit vers le 11 il y a 000 ans.
Cette transition a entraîné l'extinction d'un grand nombre d'espèces animales telles que les mammouths, mastodontes et paresseux terrestres, et le nouveau processus a fourni de nouvelles informations surprenantes sur la façon dont les événements se sont déroulés, disent les chercheurs. Ils proposent, par exemple, que le mammouth laineux a survécu beaucoup plus longtemps qu'on ne le croyait à l'origine.
Dans les échantillons du Yukon, ils ont trouvé les restes génétiques d'une vaste gamme d'animaux, y compris les mammouths, les chevaux, bison, rennes et des milliers de variétés de plantes, le tout à partir d'aussi peu que 0,2 gramme de sédiment.
Les scientifiques ont déterminé que les mammouths laineux et les chevaux étaient probablement encore présents dans la région du Klondike au Yukon aussi récemment que 9 il y a 700 ans, des milliers d'années plus tard que les recherches précédentes utilisant des restes fossilisés l'avaient suggéré.
Tyler Murchie, doctorant au Département d'anthropologie et auteur principal de l'étude. Crédit :Emil Karpinski, Université McMaster
"Que quelques grammes de terre contiennent l'ADN d'animaux et de plantes géants éteints d'un autre temps et d'un autre endroit, permet à un nouveau genre de travail de détective de découvrir notre passé figé, " dit le généticien évolutionniste Hendrik Poinar, auteur principal de l'article et directeur du McMaster Ancient DNA Centre. "Cette recherche nous permet de maximiser la rétention de l'ADN et d'affiner notre compréhension du changement dans le temps, qui comprend les événements climatiques et les schémas de migration humaine, sans restes préservés."
La technique résout un problème de longue date pour les scientifiques, qui doit séparer l'ADN des autres substances mélangées aux sédiments. Le processus a généralement nécessité des traitements sévères qui ont en fait détruit une grande partie de l'ADN utilisable qu'ils recherchaient. Mais en utilisant la nouvelle combinaison de stratégies d'extraction, les chercheurs de McMaster ont démontré qu'il est possible de préserver beaucoup plus d'ADN que jamais.
"Tout l'ADN de ces animaux et de ces plantes est lié à un minuscule grain de terre, " explique Tyler Murchie, un doctorat candidat au Département d'anthropologie et auteur principal de l'étude.
"Les organismes perdent constamment des cellules tout au long de leur vie. Les humains, par exemple, perdent environ un demi-milliard de cellules de la peau chaque jour. Une grande partie de ce matériel génétique est rapidement dégradée, mais une petite fraction est sauvegardée pendant des millénaires grâce à la liaison des minéraux sédimentaires et attend que nous la récupérions et l'étudiions. Maintenant, nous pouvons mener des recherches remarquables en récupérant une immense diversité d'ADN environnemental à partir de très petites quantités de sédiments, et en l'absence totale de tout tissu biologique survivant."
