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Posté par Adrien le Mercredi 24/02/2016 à 00:00
Les glyptodons, une lignée éteinte de tatous
Jusqu'à la dernière glaciation, l'Amérique du Sud était parcourue par une mégafaune impressionnante. Au milieu de créatures comme le mégathérium, un paresseux de la taille d'un éléphant, paissaient diverses espèces de glyptodons. Ces imposants mammifères à carapace étaient traditionnellement rapprochés des tatous, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en restant distincts, mais leurs affinités phylogénétiques exactes demeuraient jusqu'ici énigmatiques. Une équipe pilotée par l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel...) des sciences de l'évolution de Montpellier (CNRS/Université de Montpellier/IRD/EPHE) et le centre McMaster aDNA au Canada (1), impliquant en France le Centre de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements (CNRS/Muséum national d'Histoire naturelle/UPMC), a résolu cette question en séquençant le génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des molécules d'ARN). Il...) mitochondrial complet d'un spécimen vieux d'environ 12?000 ans. Les chercheurs sont ainsi parvenus à déterminer que les glyptodons représentaient une lignée éteinte de tatous qui a subi une spectaculaire augmentation de taille depuis leur apparition il y a 35 millions d'années. Ces travaux sont publiés le 22 février 2016 dans la revue Current Biology.


Spécimen fossile de Doedicurus du Musée de La Plata (Argentine)
© Museo de La Plata / Sergio Vizcaino

Les glyptodons se classent dans le super-ordre des xénarthres dans lequel on retrouve les tatous, mais également les paresseux (Le terme Paresseux ou Aï (Folivora) est le nom vernaculaire donné à certains mammifères d'Amérique tropicale appartenant au super-ordre des xénarthres.) et les fourmiliers. Si les tatous et les glyptodons se distinguent de tous les autres mammifères par leur carapace, ces premiers possèdent une carapace à bandes mobiles tandis que celle de leurs cousins préhistoriques était composée d'un seul bloc. Plusieurs différences morphologiques ont également contribué à ce que les glyptodons soient longtemps considérés comme un groupe distinct, constituant le groupe frère (2) des tatous au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal,...) des xénarthres. Cette interprétation traditionnelle a été récemment remise en cause par une étude des caractères crâniens et dentaires qui a classé les glyptodons à l'intérieur des tatous.

Pour éclairer cette question, les chercheurs ont étudié l'ADN présent dans un fragment de carapace attribué à un Doedicurus vieux de 12?000 ans. Cette espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce est un concept flou...) se range parmi les plus gros glyptodons, avec une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte)...) corporelle estimée à 1,5 tonne ( La tonne représente différentes unités de mesure ; Une tonne est un grand et large tonneau ; Une tonne-pompe est un fourgon d'incendie ; En zoologie, la tonne...). Elle se reconnaissait à sa queue en forme de massue équipée de pointes. Le séquençage (En biochimie, le séquençage consiste à déterminer l'ordre linéaire des composants d'une macromolécule (les acides aminés d'une...) de l'ADN ancien soulève cependant de nombreuses difficultés, d'abord parce que celui-ci se fragmente sous l'action du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et de l'humidité. Il faut également parvenir à séparer les brins d'ADN endogène, propre à cette espèce, des nombreuses contaminations environnementales.

Les chercheurs doivent pour cela mettre au point (Graphie) des sondes ARN capables de reconnaître le matériel génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie...) de l'espèce ciblée, une tâche compliquée quand le génome d'une espèce proche n'est pas connu. Afin de contourner cette difficulté, l'équipe a modélisé par ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques...) des séquences ancestrales plausibles à l'aide de génomes mitochondriaux de xénarthres modernes (tatous, fourmiliers et paresseux). Ces séquences bio-informatiques ont ensuite permis de synthétiser des sondes ARN adéquates, qui ont été utilisées pour isoler des dizaines de milliers de fragments d'ADN de glyptodon. Réunis, ils ont rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de...) possible la reconstruction du génome mitochondrial quasiment complet de cette espèce éteinte. Les analyses phylogénétiques ont alors placé sans ambiguïté les glyptodons comme une lignée distincte mais placée au sein même des tatous. Les derniers représentants de cette lignée de tatous gigantesques, vieille de quelque 35 millions d'années, se sont éteints il y a seulement 10 000 ans à la fin de la dernière glaciation (Une glaciation ou période glaciaire est à la fois une phase paléoclimatique froide et une période géologique de la Terre durant laquelle une part importante des continents est englacée.).

Cette étude illustre le potentiel des méthodes de capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage d'un astre, est retenu dans la gravisphère de ce dernier. La capture de l'objet céleste aboutit à sa...) d'ADN ancien basées sur des séquences ancestrales reconstruites bio-informatiquement. Une astuce technique utilisée ici pour la première fois.

Notes:

(1) Il s'agit du centre d'ADN ancien de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures)....) McMaster, située à Hamilton (Ontario, Canada).
(2) Humains et chimpanzés appartiennent par exemple à deux groupes frères.


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Source: CNRS