L’ADN conservé dans la colle de poux révèle les secrets des momies sud-américaines | La science

Quiconque a déjà regardé à travers une loupe et a eu du mal à cueillir des lentes sait à quel point les poux de tête féminins cimentent efficacement chacun de leurs œufs à un cheveu humain. Une fois que ces parasites ont pris pied, ils sont notoirement difficiles à déloger. Mais même une infirmière scolaire pourrait être choquée par leur véritable endurance ; les scientifiques ont déjà trouvé des œufs de pou encore obstinément collés à d’anciens cheveux après 10 000 ans.

Et maintenant, les chercheurs ont découvert quelque chose d’encore plus remarquable à propos de l’utilisation des poux de colle pour faire adhérer les œufs aux cheveux. La biologiste des invertébrés Alejandra Perotti et son équipe ont découvert que le ciment à poux s’avère exceptionnel pour piéger et préserver tout ce qu’il renferme, y compris l’ADN humain ancien de haute qualité des hôtes des poux. Leur étude, publiée cette semaine dans Biologie moléculaire et évolution, était un cas de vie imitant l’art. Cela s’est déroulé un peu comme la scène de parc jurassique, dans lequel l’ADN de dinosaure a été préservé par des moustiques qui avaient sucé le sang de dinosaure avant d’être ensuite scellé dans de l’ambre.

Dans ce cas, les poux femelles avaient sécrété du ciment à partir des glandes de leurs organes reproducteurs pour fixer des œufs, appelés lentes, aux cheveux d’anciens humains, qui devinrent plus tard des momies vieilles de 1 500 à 2 000 ans dans les Andes argentines. Ce faisant, les poux ont piégé les cellules de la peau du cuir chevelu humain dans leur ciment. Perotti et ses collègues ont séquencé les génomes des cellules de la peau pour découvrir que ces anciens habitants venaient à l’origine des forêts tropicales du sud du Venezuela et de la Colombie. De plus, ils ont découvert que l’ADN dans la colle était conservé à une qualité similaire à celle généralement extraite des dents et supérieure à celle d’autres sources courantes comme l’os pétreux dense du crâne. Cela signifie que des exemples de cheveux, de vêtements et d’autres textiles anciens à travers le monde, avec leurs poux omniprésents, pourraient finir par produire un ADN inestimable qui identifie leurs hôtes humains même si leurs restes ont disparu.

“Si vous avez des cheveux ou des vêtements, vous pouvez trouver des lentes attachées”, explique Perotti, de l’Université de Reading. “Nous pouvons étudier des milliers d’années de l’histoire naturelle et évolutive des hôtes et des poux simplement en examinant l’ADN piégé dans le ciment.”

Surtout, la méthode de Perotti et de ses collègues permet aux scientifiques d’étudier l’ADN sans techniques invasives ou destructrices, comme ouvrir des crânes, ce qui pose souvent des problèmes culturels lors de l’étude de l’ADN dans des restes humains anciens.

Les membres de l’équipe de cinq universités différentes étudient les momies sud-américaines pour en savoir plus sur quand et comment le continent a été peuplé. Les deux momies produisant des poux pour cette recherche ont été enterrées il y a environ deux mille ans dans les grottes de Calingasta et les abris sous roche des hautes montagnes des Andes de l’actuelle province de San Juan, dans le centre-ouest de l’Argentine. Dans cette région froide et aride où même les vallées s’élèvent à près de 3 000 mètres d’altitude, les momies étaient exceptionnellement préservées ainsi que les ectoparasites qui partageaient leur vie.

Perotti et ses collègues soupçonnaient que de l’ADN pouvait exister dans la gaine de ciment qui a été utilisée pour coller chaque lente à une mèche de cheveux sur les momies. À l’aide d’un colorant qui se lie à l’ADN et de techniques d’imagerie spéciales, ils ont révélé que les noyaux des cellules humaines étaient en fait piégés et conservés dans le ciment à poux. Ensuite, ils ont inséré un tube et extrait cet ADN pour l’échantillonnage.

L’ADN a montré des liens génétiques entre ces momies et des individus qui vivaient en Amazonie il y a 2000 ans. Les preuves ont démontré que les habitants des montagnes de la région, la culture Ansilta, étaient autrefois originaires des régions de la forêt tropicale de ce qui est maintenant le sud du Venezuela et de la Colombie. De telles informations permettent de recréer la préhistoire sud-américaine, particulièrement compliquée en Argentine où de nombreux groupes indigènes ont été éradiqués, assimilés ou déportés il y a des siècles.

Pour confirmer leurs découvertes, l’équipe a également analysé l’ADN des lentes elles-mêmes et l’a comparé à d’autres populations de poux connues. Ils ont découvert que l’histoire de la migration des parasites reflétait celle de leurs hôtes humains de l’Amazonie aux Andes.

« Toutes les lentes que nous avons analysées donnaient la même origine », explique Perotti. « C’était très intéressant. Totalement indépendant de l’ADN de l’hôte, il nous a donné la même histoire évolutive.

Parce que le ciment à poux préserve tout ce qu’il enveloppe, l’équipe a également trouvé des sources d’ADN environnemental qui n’étaient ni humaines ni pou. Avec diverses souches de bactéries, ils ont trouvé la première preuve du polymavirus à cellules de Merkel. Le virus, découvert en 2008, peut provoquer un cancer de la peau et les chercheurs pensent maintenant que les poux de tête pourraient jouer un rôle dans sa propagation.

L’équipe a également examiné la morphologie et l’attachement des lentes pour obtenir des informations sur la vie de leurs hôtes. Par exemple, les poux pondent des œufs plus près de la chaleur du cuir chevelu dans des environnements plus froids et la position de ces lentes, presque sur le cuir chevelu des momies, suggère que les anciens humains ont été exposés à des températures extrêmement froides qui pourraient avoir joué un rôle dans leur mort. .

“Ce travail est remarquable à plusieurs niveaux”, déclare David Reed, biologiste au Florida Museum of Natural History qui n’a pas participé à l’étude. “Premièrement, les auteurs ont pu séquencer le génome à partir d’un matériau de départ aussi petit et apparemment insignifiant, et deuxièmement, les poux sur ces têtes ont contribué à notre compréhension des migrations humaines.”

De nombreuses preuves démontrent que nos ancêtres ont vécu avec des poux pendant des millions d’années. Mais les scientifiques n’explorent que maintenant les génomes des poux pour découvrir comment les parasites se sont déplacés, se sont propagés et ont évolué avec leurs hôtes primates, puis humains, dans le monde entier.

“Les poux humains nous ont tellement appris sur notre histoire, du contact avec les hominidés archaïques au moment où les humains ont commencé à porter des vêtements”, explique Reed. « Il semble que les poux aient encore plus à dire sur notre histoire. »

Les enquêtes sur les momies et les sites archéologiques confirment que de nombreux groupes anciens abritaient des populations importantes de poux de tête et de vêtements, qui peuvent encore être trouvés parmi leurs restes et artefacts de nombreux types. Les scientifiques ont même découvert des peignes spécialisés que les Sud-Américains préhistoriques utilisaient pour essayer de se débarrasser des parasites. Heureusement pour les scientifiques d’aujourd’hui, ces efforts ont souvent échoué.

Les collections des musées et des particuliers sont remplies de poux, dispersés parmi les cheveux, les textiles et les vêtements. Beaucoup de ces matériaux archéologiques sont maintenant entièrement hors de leur contexte, rassemblés il y a des générations à partir de sites inconnus et non liés à des lieux ou à des époques particuliers. Mais les lentes qui persistent sur ces artefacts même longtemps après que leurs hôtes humains soient tombés dans l’oubli sont maintenant une ressource nouvellement découverte pour en apprendre beaucoup plus sur leurs anciens propriétaires.

“La beauté de la collecte d’informations à partir des lentes est qu’elles sont conservées pendant des milliers d’années, attachées aux cheveux ou aux vêtements”, explique Perotti. « Et maintenant, nous pouvons les lier directement à une personne spécifique. »