(Divaneth-Dias/Getty Images) Insectes suceurs de sang, piégés dans l'ambre pendant des millions d'années, extraits pour leurs ventres remplis de sang, avec le sang analysé pour l'ADN ancien.
À première vue, l'explication scientifique de la renaissance de dinosaures dans parc jurassique ne semble pas trop tiré par les cheveux. Il a été considéré comme une véritable possibilité au moment où le livre a été écrit.
Il n'y a qu'un seul problème : piégé dans l'ambre ou non, l'ADN n'aime pas rester dans les parages. Même dans les meilleures conditions, les scientifiques estiment que l'ADN lisible se dégrade complètement dans 1,5 million d'années , hauts.
La astéroïde l'impact qui a anéanti les dinosaures s'est produit il y a 65 millions d'années, il y a donc des dizaines de millions d'années dans l'intervalle, ce qui signifie beaucoup de dégradation de l'ADN.
N'importe quel scientifique à qui vous voudrez vous adresser vous dira que parc jurassique est le seul endroit où vous verrez bientôt des dinosaures clonés. Mais cela ne veut pas dire que les paléontologues sont totalement d'accord sur ce qui constitue le matériel génétique déchiffrable le plus ancien au monde.
'Dire que vous pouvez cloner un dinosaure - son parc jurassique , ce n'est pas de la science », a déclaré à Energyeffic la paléobiologiste Alida Bailleul de l'Académie chinoise des sciences.
'Nous ne faisons pas cela pour cloner un dinosaure … nous essayons simplement de comprendre si nous pouvons avoir accès à une partie du matériel génétique.'
Bailleul est devenue l'un des visages de la discussion dans ce domaine de la paléontologie, après avoir découvert ce qu'elle pense être le plus ancien ADN partiellement intact jamais trouvé dans un spécimen de dinosaure. Hypacrosaure .
Monture squelettique de Hypacrosaurus altispinus . (Etemenanki3/Wikimedia/CC BY-SA 4.0)
Au cours des dernières décennies, une myriade de découvertes ont repoussé la date du matériel génétique lisible le plus ancien.
En 2013, un fossile de cheval vieux de 700 000 ans gelé dans le pergélisol est devenu le plus ancien ADN jamais séquencé . Avant cela, le plus ancien génome séquencé provenait des restes d'un Dénisovien de 80 000 ans .
Alors,plus tôt cette année, les scientifiques ont annoncé qu'ils avaient séquencé l'ADN d'une dent de mammouth vieille de 1,2 million d'années - qui détient actuellement le record du plus ancien ADN récupéré et séquencé.
En raison de la fragilité de l'ADN, certains scientifiques pensent que ce pourrait être le plus ancien que nous allons obtenir, du moins en termes de matériel génétique déchiffrable qui n'est pas dégradé au point d'être sans valeur.
L'ADN a une demi-vie de 521 ans, ce qui signifie qu'après 521 ans, la moitié des liaisons de son squelette moléculaire se rompent. Après 1 042 ans, la moitié de ce reste aurait également disparu.
Dans des conditions absolument vierges, la dernière liaison se romprait après 6,8 millions d'années, mais vous aurez probablement beaucoup de mal à lire quoi que ce soit après environ un million d'années, selon les chercheurs.
'Je ne pense pas qu'on puisse faire confiance à autre chose', a déclaré un ancien expert en ADN Sally Wasef de l'Université Griffith en Australie a déclaré à Energyeffic.
'Et ce n'est pas seulement qu'on ne peut pas lui faire confiance. Il s'agit de la quantité d'informations qu'il vous fournirait. C'est peut-être un petit morceau conservé, mais serait-ce suffisant pour vous fournir de bonnes informations ?
Le génome de chaque être humain est composé de 3,2 milliards de « paires de bases », les éléments constitutifs de l'ADN (acide désoxyribonucléique) qui codent nos instructions génétiques. Chaque être vivant sur la planète utilise ces paires de bases d'ADN pour stocker ses informations génétiques, et la plupart des mammifères ont un nombre similaire de paires de bases pour coder chacun de nos poils, nageoires ou cornes.
Pour déterminer la plupart des différences physiques entre deux personnes, vous pouvez analyser de minuscules modifications de ces paires de bases appelées polymorphismes mononucléotidiques (SNP). Dans certaines maladies, un seul SNP sera modifié, alors que la couleur des yeux peut impliquer une poignée , et certaines traits à l'échelle de la population peut prendre des centaines de ces petits changements.
Pour y penser autrement, si vous fournissez un échantillon de votre ADN à une société de tests génétiques telle que 23andMe, ils regardez 640 000 de vos SNP – ce qui semble beaucoup, mais ils n'analysent en fait qu'environ 0,02 % de l'ensemble du génome.
Avec une telle complexité dans un génome, cela se complique rapidement si des milliards de ces paires de bases se dégradent, ne laissant que des pièces du puzzle offrant des informations génétiques physiques.
Hypacrosaurus altispinus restauration. (ABelov2014/CC BY 3.0)
Wasef utilise l'analogie de notre ADN comme un disque dur d'ordinateur. 'Si le disque dur est dans un endroit sûr où il n'est pas exposé à de nombreux facteurs qui l'endommagent, il sera bien conservé', explique-t-elle.
'Mais, une fois que ce disque dur est attaqué par virus , vous commencez à ronger vos données.'
Même l'ADN de cheval vieux de 700 000 ans, très bien conservé, était suffisamment corrompu pour qu'il soit minutieusement recousus par des chercheurs de l'Université de Copenhague , tout en éliminant simultanément tout ADN bactérien qui avait été mélangé et également extrait.
Au final, malgré leurs efforts, l'équipe - dirigée par l'anthropobiologiste Ludovic Orlando - n'a réussi à récupérer que 73 protéines, bien loin des quelque 20 000 qui composent tout le génome du cheval.
Bien sûr, l'identification de 73 protéines est une grande réussite si vous souhaitez analyser les changements génomiques des espèces de chevaux à travers les âges. Mais pour tenter quelque chose comme le clonage, vous auriez besoin de connaître chaque paire de bases du génome - nous ne verrons donc pas d'anciennes espèces de chevaux galopant de si tôt.
Le clonage d'un dinosaure est donc bel et bien hors de propos, et étant donné la durée de vie limitée de l'ADN, il ne semble pas probable qu'il reste de toute façon de l'ADN de dinosaure utile à trouver.
Cependant, Bailleul et son équipe ont récemment découvert quelque chose qui a déclenché à la fois l'enthousiasme et le scepticisme dans la communauté de recherche sur l'ADN ancien - des signes d'ADN à l'intérieur d'un fossile de dinosaure, des millions d'années après sa date de péremption.
En analysant un bébé dinosaure appelé Hypacrosaure de la fin du Crétacé, ils ont trouvé du cartilage incroyablement bien conservé. À l'intérieur du cartilage, ils ont découvert des structures semblables à des cellules qui comprenaient du matériel ressemblant à de l'ADN dans les tests effectués.
«Nous avons isolé certaines cellules du dinosaure et nous les avons colorées avec des taches d'ADN», explique Bailleul.
'À l'intérieur des cellules de dinosaures, il semble qu'il y ait encore du matériel qui réagit avec la tache d'ADN.'
(Bailleul et al., National Science Review, 2020)
Ci-dessus : Structures ressemblant à des chromosomes du dinosaure Hypacrosaurus.
Il n'y a qu'un seul problème : le dinosaure en question a entre 74 et 80 millions d'années – beaucoup trop vieux pour avoir encore de l'ADN intact.
Pour cette raison, les découvertes ont causé quelques controverse dans le monde de la paléontologie , de nombreux chercheurs pensant que l'échantillon est tout simplement trop vieux pour être un véritable ADN de dinosaure, les résultats reflétant probablement une forme de contamination génétique moderne dans les échantillons.
Malheureusement, il n'y a aucun moyen de vérifier le résultat. Lorsqu'ils travaillent avec une très petite quantité d'ADN potentiel, les méthodes utilisées par les scientifiques sont destructrices, ce qui signifie que les échantillons sont détruits pendant leur analyse.
En d'autres termes, vous devez savoir ce que vous visez avant de vous lancer.
'Ce doit être un très bon objectif, sinon vous gaspillez simplement l'échantillon pour prouver que l'ADN peut vivre', explique Wasef.
Malgré les doutes d'autres chercheurs, Bailleul pense toujours qu'il s'agit d'un véritable ADN de dinosaure que son équipe a trouvé – et non d'une contamination des échantillons.
'Tout le monde dit : 'D'accord, il n'y a plus d'ADN après 1 million d'années, il est trop dégradé, trop modifié, on n'obtient rien.' Et puis pourtant, nous avons ici cet échantillon », dit-elle.
«Cela n'a aucun sens scientifique de dire qu'il s'agit d'une contamination… [L'ADN contaminé] ne serait pas seulement à l'intérieur de la cellule. Ce serait aussi tout autour.
Mais l'ADN n'est pas le seul moyen de trouver des informations génétiques sur les créatures anciennes.
En 2019, la même équipe qui a analysé l'ADN du cheval a annoncé ils avaient extrait des informations génétiques de l'émail dentaire d'une espèce de rhinocéros vieille de 1,77 million d'années.
Au lieu de regarder l'ADN lui-même, l'équipe a analysé les protéines, déterminé les acides aminés et procédé à la rétro-ingénierie d'une petite séquence d'ADN à partir de ces informations.
«Les gens considèrent l'ancienne protéine comme un nouvel outil pour aller là où l'ancien ADN s'arrête», déclare Wasef.
Malheureusement, la protéine ancienne a des problèmes similaires à l'ADN dégradé. Vous pouvez obtenir certaines informations en reconstruisant l'ADN à partir de protéines, mais il ne s'agit que d'un petit échantillon (et pas exact) du génome.
Par exemple, chaque paire de bases (ou lettre) d'un génome travaille avec les paires de bases adjacentes pour créer des structures de plus en plus grandes. Des groupes de trois paires de bases codent pour des acides aminés , qui codent alors pour des protéines spécifiques. Mais il y a des redondances et des doublons dans ce code, donc travailler à rebours est complexe.
«La combinaison de lettres d'ADN peut produire différents acides aminés, et ces différents acides aminés peuvent produire la même protéine», explique Wasef.
'Donc, vous ne pouvez pas vraiment traduire la même protéine en ADN.'
Transcription, traduction et repliement des protéines de l'ADN. (Coin biologie/CC BY-NC-SA 4.0)
Malgré ces problèmes, de nombreux scientifiques pensent que les protéines anciennes sont vraiment la prochaine frontière de la recherche sur la génétique ancienne. Vous pouvez toujours récupérer des informations importantes à partir de ces protéines fossilisées, et certaines informations valent mieux que rien.
En 2016, les scientifiquesont trouvé des protéines vieilles de 3,8 millions d'années dans des œufs d'autruche. Bien que la protéine n'ait pas été séquencée dans ce cas, cela montre toujours que la protéine a une durée de conservation beaucoup plus longue que l'ADN.
À l'heure actuelle, les techniques dont nous disposons pour analyser les protéines devraient repousser l'âge du plus ancien séquençage génétique de quelques millions d'années supplémentaires, même s'il reste à voir si cela se prolongera jusqu'au règne des dinosaures.
Néanmoins, Wasef et Bailleul pensent que les technologies permettant la recherche en génétique ancienne s'améliorent rapidement. Ce n'est pas parce que nous ne pouvons pas le faire aujourd'hui que nous ne pourrons pas le faire demain.
'Quand les gens me demandent : 'Est-il impossible d'obtenir de l'ADN ancien de dinosaures ?', je réponds oui', explique Wasef.
'Mais quand j'ai commencé à faire de l'ADN ancien en 2009, ce que nous faisons maintenant était considéré comme impossible.'