Beth Zaiken
Un petit groupe de mammouths laineux s’est retrouvé piégé sur l’île Wrangel il y a environ 10 000 ans lorsque la montée du niveau de la mer a séparé l’île de la Sibérie continentale. De petites populations d’animaux isolées entraînent une consanguinité et des défauts génétiques, et on a longtemps pensé que les mammouths de l’île Wrangel avaient finalement succombé à ce problème il y a environ 4 000 ans.
Un article publié jeudi dans Cell a cependant comparé 50 000 ans de génomes de mammouths du continent et de mammouths isolés de l’île Wrangel et a découvert que ce n’était pas le cas. Ce que les auteurs de l’article ont découvert remet non seulement en question notre compréhension de ce groupe isolé de mammouths et de l’évolution des petites populations, mais a également d’importantes implications pour les efforts de conservation actuels.
Un grave goulot d’étranglement
C’est l’aboutissement d’années de séquençage génétique par les membres de l’équipe internationale à l’origine de cette nouvelle étude. Ils ont étudié 21 génomes de mammouths, dont 13 ont été récemment séquencés par l’auteure principale Marianne Dehasque ; d’autres avaient été séquencés des années auparavant par les co-auteurs Patrícia Pečnerová, Foteini Kanellidou et Héloïse Muller. Les génomes ont été obtenus à partir de mammouths laineux de Sibérie (Le mammouth original), à la fois du continent et de l’île avant et après son isolement. Le génome le plus ancien était celui d’une femelle mammouth de Sibérie morte il y a environ 52 300 ans. Les plus jeunes provenaient de mammouths mâles de l’île Wrangel qui ont péri à peu près au moment où le dernier de ces mammouths s’est éteint (l’un d’eux est mort il y a seulement 4 333 ans).
J’adore Dalén
C’est une période de temps remarquable et révélatrice : l’échantillon comprenait des mammouths provenant d’une population qui était au départ grande et génétiquement saine, qui a traversé l’isolement et qui a fini par disparaître.
Les mammouths, a noté l’équipe dans son article, ont connu une « période climatiquement turbulente », en particulier pendant un épisode de réchauffement rapide appelé Interstade Bølling-Allerød (il y a environ 14 700 à 12 900 ans) – une période qui, selon d’autres chercheurs, aurait pu conduire à des extinctions locales de mammouths laineux. Cependant, les génomes des mammouths étudiés au cours de cette période n’indiquent pas que le réchauffement ait eu des effets négatifs.
Les effets néfastes ne sont apparus – et de manière drastique – qu’une fois la population isolée sur cette île.
Les simulations de l’équipe indiquent qu’au plus petit, la population totale de mammouths de l’île Wrangel était inférieure à 10 individus. Cela représente un grave goulot d’étranglement démographique. Cela a été constaté génétiquement par l’augmentation des cycles d’homozygotie au sein du génome, provoquée par le fait que les deux parents apportent des chromosomes presque identiques, tous deux dérivés d’un ancêtre récent. Les phénomènes d’homozygotie chez les mammouths isolés de l’île Wrangel étaient quatre fois plus importants qu’avant la montée du niveau de la mer.
Malgré ce nombre dangereusement faible, les mammouths se sont rétablis. La taille de la population, ainsi que le niveau de consanguinité et la diversité génétique, sont restés stables pendant les 6 000 années suivantes, jusqu’à leur extinction. Contrairement au goulot d’étranglement initial de la population, les signatures génomiques au fil du temps semblent indiquer que la consanguinité s’est finalement déplacée vers des appariements de parents plus éloignés, suggérant soit une population de mammouths plus importante, soit un changement de comportement.
D’après leurs simulations, la population aurait augmenté d’environ 200 à 300 mammouths en 20 générations, ce qui concorde avec la diminution plus lente de l’hétérozygotie qu’ils ont constatée dans le génome.
Effets négatifs à long terme
Les mammouths de l’île Wrangel ont peut-être survécu malgré les obstacles, et des défauts génétiques nocifs n’ont peut-être pas été la raison de leur extinction, mais la recherche suggère que leur histoire est compliquée.
À environ 7 608 Avec une superficie de 100 kilomètres carrés aujourd’hui, soit un peu plus que l’île de Crète, l’île Wrangel aurait offert un espace et des ressources considérables, même s’il s’agissait d’animaux de grande taille. Pendant les 6 000 ans qui ont suivi leur isolement, par exemple, ils ont souffert de dépression de consanguinité, qui désigne une mortalité accrue due à la consanguinité et aux défauts qui en résultent.
Cette consanguinité a également favorisé la purge des mutations nuisibles. Cela peut sembler une bonne chose – et cela peut l’être – mais cela se produit généralement lorsque des individus porteurs de deux copies de mutations nocives meurent ou ne parviennent pas à se reproduire. Ce n’est donc bien que si la population y survit.
Les résultats de l’équipe montrent que la purge des mutations génétiques peut être un long processus évolutif. L’auteure principale, Marianne Dehasque, est une paléogénéticienne qui a obtenu son doctorat au Centre de paléogénétique. Elle a expliqué à Ars que « purger les mutations nocives pendant plus de 6 000 ans indique essentiellement des effets négatifs à long terme causés par ces mutations extrêmement nocives. Étant donné que la purge de la population de l’île Wrangel a duré si longtemps, cela indique que la population a subi les effets négatifs de ces mutations jusqu’à son extinction.
