L’histoire des éléphants réécrite par des génomes anciens

Le génome d’un mystérieux fossile ancien a bouleversé l’arbre généalogique des éléphants.

Les éléphants modernes sont classés en trois espèces : l’éléphant d’Asie (Elephas maximus) et deux éléphants d’Afrique – ceux qui vivent dans la forêt (Loxodonta cyclotis) et ceux qui vivent dans la savane (Loxodonta africana). La division des éléphants d’Afrique, considérés à l’origine comme une seule espèce, n’a été confirmée qu’en 2010.

Les scientifiques avaient supposé, à partir de preuves fossiles, qu’un ancien prédécesseur appelé éléphant à défenses droites (Paleoloxodon antiquus), qui vivait dans les forêts européennes jusqu’à il y a environ 100 000 ans, était un proche parent des éléphants d’Asie.

En fait, cette ancienne espèce est plus étroitement liée aux éléphants de forêt africains, une analyse génétique révèle maintenant. Plus surprenant encore, les éléphants de forêt vivants dans le bassin du Congo sont des parents plus proches de l’espèce éteinte qu’ils ne le sont des habitants actuels de la savane africaine. Et, avec les génomes de mammouths anciens récemment annoncés, l’analyse révèle également que de nombreuses espèces différentes d’éléphants et de mammouths se sont croisées dans le passé.

« C’est époustouflant », déclare Tom Gilbert, généticien évolutionniste au Musée d’histoire naturelle du Danemark à Copenhague. L’éléphant à défenses droites est peu connu, même parmi les experts, dit-il. « Et la première chose dont on entend parler, c’est : voici le génome. »

Love Dalén, paléogénéticien au Musée suédois d’histoire naturelle à Stockholm, affirme que l’étude va forcer un remaniement de l’arbre généalogique des éléphants. « Fondamentalement, Loxodonta n’est pas valide en tant que nom de genre », dit-il. Il pense que les taxonomistes devront peut-être trouver de nouveaux noms pour les différentes espèces, afin de mieux représenter la relation entre les éléphants de savane, de forêt et à défenses droites.

Les résultats ont été annoncés lors de la 7e réunion du Symposium international sur l’archéologie biomoléculaire à Oxford, au Royaume-Uni, le 15 septembre. L’étude a été menée par une équipe dirigée par la généticienne évolutionniste Eleftheria Palkopoulou et le généticien des populations David Reich, tous deux de la Harvard Medical School à Boston, Massachusetts, ainsi que par le généticien évolutionniste Michael Hofreiter de l’Université de Potsdam en Allemagne. Elle s’est basée sur les génomes de deux échantillons d’éléphants à défenses droites vieux de 120 000 ans et provenant d’Allemagne.

Un métissage ancien

Palkopoulou et ses collègues ont également révélé les génomes d’autres animaux, dont quatre mammouths laineux (Mammuthus primigenius) et, pour la première fois, les séquences du génome entier d’un mammouth colombien (Mammuthus columbi) d’Amérique du Nord et de deux mastodontes nord-américains (Mammut americanum).

Les chercheurs ont trouvé des preuves que plusieurs des différentes espèces d’éléphants et de mammouths s’étaient croisées. Les éléphants à défenses droites se sont accouplés à la fois avec des éléphants d’Asie et des mammouths laineux. Les éléphants de savane et de forêt d’Afrique, dont on sait qu’ils se croisent aujourd’hui – des hybrides des deux espèces vivent dans certaines régions de la République démocratique du Congo et ailleurs – semblent également s’être croisés dans un passé lointain. Palkopoulou espère pouvoir déterminer quand ces croisements ont eu lieu.

L’étude représente une étape importante dans la génomique ancienne, selon les scientifiques présents à la réunion. Les éléphants à défenses droites ne sont pas les plus anciens génomes anciens – ce record appartient au génome d’un os de cheval, vieux de 560 000 à 780 000 ans, retrouvé congelé dans l’Arctique canadien – mais ils représentent les plus anciens génomes entiers provenant d’un environnement chaud. Le fait qu’un des génomes d’éléphant à la défenses droites soit d’une telle qualité – avec chaque lettre d’ADN séquencée en moyenne 15 fois – a laissé de nombreux scientifiques stupéfaits.

« Ces choses sont du domaine de la paléontologie », dit Gilbert. « C’est un signe de là où nous sommes aujourd’hui. »

« Personne n’avait osé penser à séquencer des éléphants à défenses droites avant », dit Dalén. « C’est tout simplement insensé de remonter aussi loin dans le temps. »