Le décodage du plus ancien génome et ses conséquences sur l’évolution des chevaux

Publié le 07.11.2013

Les restes d’un cheval archaïque ont permis pour la première fois le décryptage du plus ancien génome jamais réalisé à ce jour.

Une équipe internationale dont fait partie un chercheur français du Centre de géogénétique du Muséum d’Histoire naturelle du Danemark [1] vient de réaliser cet exploit à partir d’un morceau de métapode (partie d’un os long de la jambe) de 15 cm de long et 8 cm de large découvert en 2003 dans le pergélisol du Yukon (Canada), sur le site nommé « Thistle Creek ». Les sédiments dans lesquels se trouvait l’ossement se seraient déposés lors d’une phase climatique interglaciaire [2] relativement clémente. Une datation a même pu être avancée à l’aide de la présence de cendres volcaniques dont le dépôt serait intervenu entre - 780 000 et - 560 000 ans, ce qui correspond à la partie inférieure du Pléistocène moyen (- 800 000 ans à - 100 000 ans). Les chercheurs ont d’emblée identifié ce fragment d’os fossile comme appartenant à un cheval très ancien du fait de ses caractéristiques morphologiques. En utilisant une nouvelle méthode de séquençage jusqu’alors employée pour la recherche médicale, ils ont pu reconstituer avec l’aide de l’ordinateur de l’ordre de 50 à 70 % du patrimoine génétique de l’animal. Le décryptage du génome [3] du cheval de Thistle Creek révèle qu’une fraction significative (entre 6 et 13 %) de petits fragments d’ADN peut être vraisemblablement conservée au-delà d’un million d’années lorsque les conditions de conservation se montrent favorables.

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Cheval de Przewalski
C’est lui ou l’un de ses proches cousins que l’on retrouve sur les peintures rupestres des grottes de Lascaux.
Crédit photo : JMDN
Certains droits réservés : Licence Creative Commons

Une étude comparative a ensuite été réalisée en séquençant le génome d’un cheval fossile daté de 43 000 ans, correspondant au Pléistocène supérieur (- 100 000 ans à - 10 000 ans), ainsi que les génomes de cinq chevaux domestiques actuels (Equus ferus caballus), celui d’un cheval de Przewalski (Equus ferus przewalskii) [4] et celui d’un âne (Equuus asinus). Le résultat de ces analyses fut très surprenant puisqu’il indique que l’ancêtre commun de tous les équidés modernes (genre Equus) comme les chevaux, les ânes et les zèbres serait apparu entre 4 et 4,5 millions d’années et qu’il serait deux fois plus ancien comparé à ce qui était admis jusqu’à présent. Autre enseignement, la taille des populations de chevaux aurait fluctué plusieurs fois au cours des deux derniers millions d’années, notamment au cours des changements climatiques drastiques qui se sont produits durant cette période [5]. Les chercheurs ont pu estimer que les populations de chevaux de Przewalski et celles de chevaux domestiques auraient divergé entre - 72 000 et - 38 000 ans. De surcroît, il n’y aurait pas eu de contacts et d’échanges génétiques récents entre ces deux populations, ce qui confirme que les chevaux de Przewalski sont bien les derniers représentants des populations de chevaux sauvages. Le niveau de variation génétique est similaire entre ces deux populations malgré le nombre restreint d’individus utilisés pour la reconstitution de la population de chevaux de Przewalski, ce qui garantirait la pérennité de cette dernière. Les régions du génome ayant subi des mutations lors de la domestication ont pu aussi être étudiées.

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Chevaux islandais
Crédit photo : Marc Rubio

On peut en conclure que cette approche génétique confirme ce que l’approche morphologique avait initialement laissé supposer : le fossile de Thistle Creek est bien un cheval, lointain cousin positionné à l’extérieur du groupe de tous les chevaux modernes. Selon les chercheurs, il aurait pu avoir la taille des chevaux islandais.

Cet exploit de décryptage réalisé pour la première fois sur un génome aussi ancien ouvre des perspectives scientifiques encore insoupçonnées. On peut se prendre à rêver de décoder un jour le génome de nos lointains ancêtres Hominidae [6] si la conservation de leur ADN nous le permet, avec toutes les conséquences sur la phylogénie [7] humaine que cela pourrait entraîner.

Ludovic Hamiaux, INIST-CNRS

[1]Centre de géogénétique du Muséum d’Histoire naturelle du Danemark

[2]Lien Wikipédia sur La période interglaciaire.

[3]Lien Wikipédia sur Le génome.

[4]Lien Wikipédia sur Le cheval de Przewalski.

[5]Voir aussi l’article sur notre site Une nouvelle espèce de cheval fossile découverte en Sibérie.

[6]Lien Wikipédia sur Les hominidae.

[7]La phylogénie correspond à l’étude des origines évolutives d’un groupe d’espèces établie par diverses méthodes, notamment la comparaison des ADN qui permet de connaître le degré de parenté génétique de deux lignées (Dictionnaire encyclopédique de l’écologie Ramade - 1993). Voir aussi la rubrique Phylogénie dans Wikipédia.

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