Lorsqu’un tissu autrefois vivant est conservé dans un environnement froid et sec, des fragments de son ADN peuvent survivre pendant des centaines de milliers d’années. En fait, l’ADN n’a même pas besoin de rester dans les tissus ; nous avons réussi à obtenir de l’ADN du sol d’environnements précédemment habités. L’ADN est endommagé et brisé en petits fragments, mais c’est suffisant pour permettre le séquençage de l’ADN, nous renseignant sur les espèces qui y vivaient autrefois.
Dans une démonstration étonnante de la façon dont cela peut fonctionner, des chercheurs ont obtenu de l’ADN à partir de gisements qui ont été conservés au Groenland pendant environ 2 millions d’années. Les dépôts, cependant, datent d’une période relativement chaude du passé du Groenland et révèlent la présence de tout un écosystème qui habitait autrefois la côte nord du pays.
Un Groenland différent
Au cours du dernier million d’années environ, les cycles glaciaires de la Terre ont connu des périodes chaudes relativement courtes qui n’atteignent pas des températures suffisantes pour éliminer les principales calottes glaciaires des régions polaires. Mais avant cette époque, les cycles étaient plus courts, les périodes chaudes plus longues et il y avait des moments où les calottes glaciaires subissaient des retraits majeurs. Selon les estimations, à cette époque, les températures minimales dans le nord du Groenland étaient d’environ 10 ° C supérieures à ce qu’elles sont actuellement.
Au cours de cette période, un ensemble de gisements appelé la formation de Kap København a été mis en place dans ce qui était probablement un environnement estuarien. Certaines des couches de ce dépôt sont probablement des sédiments qui se sont répandus dans la zone à partir d’un environnement terrestre, et d’autres couches sont sablonneuses et ont probablement été déposées par de l’eau salée.
Les études de ces dépôts ont trouvé une poignée de fossiles d’animaux, ainsi que du pollen de diverses espèces végétales. Celles-ci indiquent qu’il y avait plus d’espèces présentes dans cet écosystème passé qu’il n’y en a actuellement dans le nord du Groenland, mais on ne sait pas à quel point les découvertes sont représentatives. Le pollen peut parcourir de longues distances, par exemple, et seule une fraction des animaux est susceptible d’être préservée.
La même zone aujourd’hui, alors que les chercheurs recueillent des échantillons tout en évitant la contamination.
NOVA, HHMI Tangled Bank Studios et une poignée de films
Ainsi, une grande équipe internationale a décidé de découvrir s’ils pouvaient en savoir plus sur l’écosystème en utilisant l’ADN environnemental. Alors que le Groenland est resté chaud pendant un certain temps après ces dépôts, il n’était que relativement chaud; les dépressions hivernales étaient encore bien en dessous de zéro. Et, pendant des centaines de milliers d’années, la région a généralement été à peu près aussi froide que ce que l’on pourrait attendre d’une région située près de la frontière entre les océans Atlantique et Arctique.
Les chercheurs ont ensuite tenté de déterminer l’âge de ces gisements. Sur la base d’une inversion du champ magnétique qui s’est produite lors de la formation de la formation de Kap København, ils ont conclu qu’elle s’était déposée il y a 1,9 ou 2,1 millions d’années, ce qui est raisonnablement proche des estimations passées de 2,4 millions d’années. Ils ont ensuite branché cet âge et les conditions climatiques locales dans un logiciel qui estime la quantité de dommages que l’ADN devrait accumuler. Cela suggérait qu’il ne devrait y avoir qu’une infime fraction des dommages que l’ADN aurait subis dans un climat plus chaud – les dommages auraient probablement été réduits de plus de 700 fois.
Les chercheurs affirment que les minéraux du gisement interagissent avec l’ADN, le retirant de la solution et le protégeant de toute enzyme environnementale.