Des molécules anciennes révèlent des détails surprenants sur les origines des paresseux «bizarres»
Des animaux de la taille d’un éléphant qui broutaient les prairies d’Amérique du Nord aux nageurs de la taille de l’orignal qui sillonnaient la côte pacifique de l’Amérique du Sud, les paresseux parcourent la Terre depuis plus de 50 millions d’années. Pourtant, les scientifiques savent peu de choses sur la façon dont les dizaines d’espèces connues sont liées les unes aux autres. À présent, deux nouvelles analyses de l’ADN et des protéines des paresseux anciens – dont certaines ont plus de 100 000 ans – réécrivent l’arbre généalogique des paresseux. Les études suggèrent même qu’un pont terrestre reliait les Antilles à l’Amérique du Sud il y a 30 millions d’années, permettant aux animaux lents d’atteindre les îles.
«C’est une réalisation remarquable», déclare Timothy Gaudin, paléontologue à l’Université du Tennessee à Chattanooga, qui n’a pas participé aux travaux.
Sur plus de 100 espèces de paresseux identifiées, toutes sauf six sont éteintes. Les scientifiques ont donc dû comparer la forme des os fossiles à reconstituer l’évolution des animaux. Ces comparaisons ne sont cependant pas claires et de nouvelles techniques d’isolement de l’ADN et des protéines des fossiles ont permis de comparer la génétique d’animaux disparus depuis longtemps. L’ADN ancien permet aux scientifiques de comparer directement les gènes, mais les protéines durent plus longtemps. Donc, bien qu’elles fournissent des informations moins précises, les paléontologues les utilisent de plus en plus pour étudier des fossiles encore plus anciens.
Dans l’une des nouvelles études, l’expert en paléoprotéine Samantha Presslee de l’Université de York aux États-Unis Kingdom et ses collègues ont échantillonné plus de 100 fossiles de paresseux d’Amérique du Nord et du Sud à la recherche de traces de collagène. Cette protéine est répandue dans les os et peut rester plus d’un million d’années. Dans 17 échantillons analysés par les chercheurs, le collagène a été suffisamment préservé pour pouvoir reconstituer les séquences d’acides aminés qui forment les éléments constitutifs des protéines. Cela leur a permis de comparer les différents collagènes – dont l’un avait plus de 130 000 ans – et de construire des arbres généalogiques probables, qu’ils décrivent aujourd’hui dans Nature Ecology & Evolution.
Travaillant de manière indépendante, le biologiste évolutionniste Frédéric Delsuc de l’Université de Montpellier en France et ses collègues ont analysé près de séquences d’ADN mitochondrial complètes – le matériel génétique trouvé dans la machinerie de production d’énergie d’une cellule – de 10 fossiles de paresseux, âgés de 10 000 à 45 000 ans. Eux aussi ont utilisé les données pour dessiner des arbres généalogiques probables, que le groupe décrit aujourd’hui dans Current Biology.
Les deux équipes sont parvenues à des conclusions étonnamment similaires: les paresseux à trois doigts d’aujourd’hui ne forment pas les leurs. branche sur l’arbre comme on le pensait auparavant, mais sont apparentés au paresseux terrestre géant, Megalonyx, qui vivait en Amérique du Nord jusqu’à il y a environ 15 000 ans. Et les paresseux à deux doigts d’aujourd’hui sont de lointains cousins du géant sud-américain Mylodon, considéré comme le dernier paresseux terrestre à s’éteindre, il y a moins de 10000 ans.
Peut-être le plus surprenant, la grande variété d’aujourd’hui- les paresseux éteints qui vivaient sur les îles des Antilles jusqu’à il y a environ 5000 ans semblent tous avoir évolué à partir d’un ancêtre commun qui vivait il y a environ 30 millions d’années. «Personne n’avait jamais suggéré cela», dit Gaudin. Cela signifie qu’une seule population de paresseux a probablement atteint les îles une seule fois. Cela correspond à une théorie selon laquelle, au lieu de nager ou de dériver, de nombreux animaux ont atteint les îles en marchant sur un pont terrestre qui est apparu il y a environ 30 millions d’années et a ensuite été submergé.
«Le fait que l’accord entre eux soit vraiment intéressant», dit Gaudin. Mais, prévient-il, l’analyse n’inclut qu’une fraction des espèces connues. « Il y a beaucoup de paresseux éteints différents que nous pourrions ajouter à l’arbre », dit Presslee. « C’est la prochaine étape. »
La combinaison des données de formes fossiles avec les données génétiques pourrait produire des arbres encore meilleurs, dit Gerardo De Iuliis, paléontologue à l’Université de Toronto au Canada. Cela pourrait révéler comment certains traits de paresse – comme les avant-bras longs et puissants qui permettent aux paresseux d’aujourd’hui de bouger tout en étant suspendus à des branches – sont apparus plusieurs fois indépendamment. «Ce sont des animaux bizarres qui sont bizarres de la même manière», dit Gaudin.