Des plantes, des insectes, des bisons et des mammouths laineux : les excréments gelés d’un écureuil ayant vécu entre l’Alaska et la Sibérie il y a 700 000 ans renferment l’ADN environnemental de l’écosystème de la Béringie (lorsque cette bande de terre existait encore).
Une nouvelle étude menée par les chercheurs de l’Hakai Institute et de l’Université McMaster, publiée dans la revue Nature Communications, a révélé que les excréments fossiles d’un ancien écureuil arctique (Urocitellus parryii), conservés dans le pergélisol canadien du Yukon pendant environ 700 000 ans, se révèlent être l’une des plus incroyables capsules temporelles biologiques jamais découvertes. Un archivage génétique intact qui nous permettra de reconstituer des écosystèmes entiers disparus.
Le parfum de la science
Les échantillons analysés par les chercheurs couvrent plusieurs périodes glaciaires, avec des restes datant de 17 000 à près de 700 000 ans. La caractéristique du pergélisol est qu’il « mumifie » la matière organique.
Mais comme l’explique l’archéologue biomoléculaire Tyler Murchie, lorsque ces étranges sphères ont été extraites de la glace et décongelées pour être analysées: « le laboratoire a commencé à sentir fortement l’odeur d’excréments ». Cette odeur, aussi désagréable soit-elle, était le signe tangible que la matière organique était intacte, tout comme l’ADN.
Qu’est-ce qu’il y avait dedans ? Le monde du Pléistocène
Les écureuils arctiques sont connus pour accumuler des réserves et creuser des terriers profonds qui, une fois abandonnés, se ferment sous la glace. En mâchant des plantes, des insectes et parfois même des charognes, ces animaux ont fini par concentrer et « archiver » dans leur intestin l’ADN environnemental de tout ce qui les entourait.
En cartographiant l’ADN environnemental (eDNA) conservé dans les coprolites (les excréments fossiles), les chercheurs ont réussi à reconstituer tout un monde perdu. Parmi les fragments génétiques, on a décelé des traces appartenant à la mégafaune éteinte, comme les mammouths laineux et les bisons de l’époque glaciaire qui parcouraient jadis ce territoire, mais aussi des vestiges d’une biodiversité aujourd’hui disparue, composée de dizaines d’espèces de plantes, de fleurs, d’insectes et de microbes qui ne vivent plus dans cette région.
Enfin, l’analyse a dévoilé une lignée secrète: une lignée genetique d’écureuils arctiques vivant il y a 700 000 ans, aujourd’hui totalement éteinte dans le Yukon, dont les proches descendants survivent incroyablement uniquement en ex-Sibérie occidentale.
De la steppe à la forêt
Les données extraites des excréments fossiles ont permis de retracer une chronologie précise de l’évolution du paysage de l’antique Béringie (une région aujourd’hui disparue). La Béringie englobait l’actuel détroit de Béring, mais s’étendait sur des centaines de kilomètres, reliant les deux rives. Les échantillons les plus anciens témoignent d’une toundra froide et riche en herbacées (l’habitat idéal pour les grands mammifères), tandis que les plus récents montrent la transition progressive vers des forêts de sapins rouges et de bouleaux.
Comment la faune s’adapte
L’étude coordonnée par le généticien évolutif Hendrik Poinar a des répercussions importantes sur les mutations actuelles que vit notre planète. « Grâce à ces échantillons, nous pouvons observer de près comment les gènes des animaux se sont adaptés — ou n’ont pas réussi à s’adapter — aux violents changements climatiques du passé », explique le scientifique.
Dans une période où le réchauffement climatique menace les écosystèmes modernes et accélère le dégel du pergélisol (au risque de détruire ces précieuses bibliothèques biologiques avant que nous puissions les étudier), les secrets conservés depuis des millénaires par les excréments fossiles de ces écureuils pourraient nous fournir les clés pour sauver les espèces d’aujourd’hui.
