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L’histoire des chevaux dévoilée par le plus vieux génome séquencé

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La lignée des zèbres, des ânes et des chevaux serait bien plus vieille qu'on ne le pense : quatre millions d'années. Pour le déterminer, des chercheurs sont parvenus à séquencer complètement l'ADN d'un équidé mort voilà 560.000 à 780.000 ans, un record ! La raison : il était conservé depuis tout ce temps dans le pergélisol arctique, donc à des températures négatives. 

Ce cheval de Przewalski a été photographié en janvier 2010 à Khomyntal, dans l’ouest de la Mongolie, sur l’une des trois zones de réintroduction. La température peut y descendre jusqu’à -47 °C. Cet équidé est arrivé sur place en 2004. Il était auparavant élevé au Villaret (France), par l’Association pour le cheval de Przewalski. © Claudia Feh, Association pour le cheval de Przewalski: TAKH

Dès le décès d'un être vivant, son ADN commence à se dégrader sous l'action d'enzymes ou de micro-organismes. Cependant, la vitesse à laquelle le matériel génétique se fragmente dépend de nombreux facteurs, comme de la température de conservation du cadavre. Par -5 °C, l'acide désoxyribonucléique pourrait théoriquement subsister durant 6,8 millions d'années, mais il deviendrait illisible (et donc impossible à séquencer) à partir de 1,5 million d'années. Oui, le froid conserve... Une nouvelle étude, parue dans la revue Nature et coécrite par Ludovic Orlando de l'université de Copenhague (Danemark), ne peut que le confirmer.

En effet, l'équipe internationale à la base de ce travail vient de séquencer intégralement l’ADN d'un animal conservé dans le pergélisol arctique depuis 560.000 à 780.000 ans, établissant ainsi un nouveau record. Le fossile a été découvert en 2003, dans le centre-ouest de la région du Yukon, au Canada. Il s'agit d'un fragment d’os métapodial d'environ 15 cm de long, qui appartenait à la patte d'un ancien cousin de nos chevaux domestiques, selon les analyses génétiques. Auparavant, le plus vieux génome complètement séquencé était celui d'un ours polaire mort voilà 110.000 à 130.000 ans.

Pour décrire l'histoire évolutive des équidés avec une précision jamais égalée jusqu'à présent, d'autres membres du genre Equus ont vu leur ADN intégralement séquencé. Il s'agit d'un cheval mort voilà 43.000 ans (au Pliocène), de cinq variétés de chevaux domestiques modernes (Equus ferus caballus), d'un âne (E. asinus) et d'un cheval sauvage de Przewalski (E. f. przewalskii). Une belle surprise fut au rendez-vous. 

Ces deux morceaux d’os proviennent d’un métapodial qui composait la patte d’un cheval qui a vécu voilà environ 700.000 ans. L’ADN séquencé a été extrait des tissus de collagène qu’ils contenaient. © Ludovic Orlando

La lignée des Equus, vieille de quatre millions d’années

L'ancêtre commun des ânes, zèbres et autres chevaux aurait vécu voilà 4 à 4,5 millions d'années, soit 2 millions d'années plus tôt que ce que l'on croyait jusqu'alors. Par ailleurs, les populations de chevaux ont fortement fluctué à plusieurs reprises ces 2 derniers millions d'années. Sans grande surprise, le coupable a été identifié : le climat. Globalement, les populations ont augmenté entre les périodes froides, lorsque les prairies abondaient.

Quant aux chevaux de Przewalski, que l'Homme n'a d'ailleurs jamais domestiqué, ils se seraient différenciés voilà 38.000 à 72.000 ans. Depuis, les analyses confirment qu'ils ne se sont pas hybridés avec des chevaux domestiques, et qu'ils constituent donc bien la dernière population de chevaux sauvages. Rappelons tout de même qu'ils doivent leur survie à plusieurs programmes de réintroduction, et que rien ne s'oppose à ce qu'ils soient fructueux. En effet, les équidés réintroduits présenteraient une même diversité génétique que leurs cousins domestiqués, ce qui signifie qu'ils ne devraient pas être victimes d'un goulet d’étranglement génétique, même si leur population est issue d'un faible nombre de reproducteurs.

À l'avenir, les scientifiques impliqués dans cette étude vont chercher à améliorer leurs techniques d'extraction, de préparation et de séquençage d’ADN trouvés sur des restes fossiles. Leur plus grand défi : parvenir à séquencer de vieux génomes d'animaux qui n'ont pas été conservés dans des sols gelés.

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