Les coprolithes, une ressource pour l'étude du génome et de l'alimentation d'une espèce éteinte
F. Maksud, SRA-DRAC Midi-Pyrénées.
L'hyène des cavernes (Crocuta crocuta spelaea) est l'une des espèces de mammifères qui, comme l'homme de Neandertal ou l'ours des cavernes, a disparu durant la dernière période glaciaire. L'extinction de l'hyène des cavernes pourrait remonter à 25 000 ans avant la période actuelle. Bien que les restes fossilisés de cet animal sur le continent eurasiatique soient abondants, son génome n’avait encore jamais pu être étudié.
Des chercheurs du CEA ont trouvé un moyen original pour étudier simultanément le génome de cet animal et son alimentation. Alors que la majorité des études classiques de Paléogénétique consistent à travailler sur des ossements, ils ont analysé les excréments fossilisés d’hyène des cavernes. De tels échantillons, les coprolithes, sont en effet susceptibles de contenir à la fois l'ADN du prédateur-charognard et de ses proies. Une approche qui peut se résumer en "deux génomes sinon rien". Partant de ce principe, les chercheurs ont décidé d'appliquer à des coprolithes d'une grotte des Pyrénées Ariégeoises les méthodes d'analyse globale de l'ADN qui permettent, sans sélection a priori, de séquencer tout le matériel génétique d'un échantillon. Au-delà de toute attente, les résultats obtenus ont apporté des données essentielles. En effet, la quantité d'ADN animal présent dans les coprolithes est dix fois plus importante que celle retrouvée dans des ossements du même âge. Le séquençage direct du matériel génétique extrait par les chercheurs a livré le génome mitochondrial complet de l’hyène des cavernes, ainsi qu’une fraction importante de son génome nucléaire. Ces informations ont permis d'établir une phylogénie de la famille des hyènes (Hayenidae), montrant le lien de parenté étroit existant entre les hyènes tachetées actuelles d'Afrique et les hyènes des cavernes d'Eurasie. Plutôt qu'une espèce distincte, l’hyène des cavernes correspondrait à la forme eurasiatique ancienne de l'hyène tachetée.
Autre résultat très prometteur de cette étude : l'information livrée sur les interactions entre espèces. Les coprolithes contenaient en effet suffisamment d'ADN pour identifier les animaux ingérés par l'hyène des cavernes à l’époque. Dans ces échantillons, c’est de l’ADN de cerf élaphe (Cervus elaphus) qui a été retrouvé. Les chercheurs espèrent appliquer leur méthode à une nouvelle série d’études. En analysant les coprolithes de nombreux sites, ils auront accès à l'ADN des différents animaux que l'hyène des cavernes était susceptible de manger. Comme l'hyène est à la fois prédateur et charognard, une grande diversité est attendue dans son alimentation. Une meilleure connaissance des environnements anciens pourrait être ainsi acquise, permettant d'une façon inattendue de mieux connaître le milieu dans lequel vivaient les premiers Homo sapiens d'Europe, il y a quelque 40 000 ans.
Coprolithe d'hyène des cavernes de la Grotte de Coumère (Pyrénées Ariègeoises). Crédits: F. Maksud, SRA-DRAC Midi-Pyrénées.
[1] iBiTec-S/SbiGeM (CEA) et IG/Genoscope (CEA/CNRS/Université d’évry)
[2] Matières fécales fossilisées.
[3] Direction Régionale des Affaires Culturelles