Dossier – Le clonage du Mammouth laineux

Dossier de Mathieu dans l’épisode #21.

    • Le mammouth laineux (Mammuthus primigenius) est une espèce éteinte apparue il y a 200 à 300 000 ansen Europe.
      • Les premiers mammouths laineux seraient apparus il y a 600 000 ans en Sibérie.
      • Les toutes premières espèces de mammouth seraient apparues il y a 4 millions d’années.
    • Il a occupé toute l’Eurasie, de la péninsule Ibérique et l’Écosse jusqu’en Sibérie et même l’Amérique du Nord qu’il a atteint par le détroit de Béring, lors des grandes glaciations.
    • L’espèce doit son nom à sa fourrure grossière composée des poils pouvant atteindre 90 centimètres.

Mammouth

  • L’adaptation du mammouth au climat froid se traduit par des oreilles très petites et une trompe courte en comparaison des éléphants actuels, ce qui constitue un exemple parfait de la règle d’Allen
    • La règle d’Allen est une règle biologique empirique posée par Joel Asaph Allen (1838-1921) en 1877. Elle stipule que les organismes homéothermes (à température interne constante) des climats froids ont habituellement des membres et appendices plus courts que les animaux équivalents des climats plus chauds.
  • Leur taille n’était pas si gigantesque qu’on le croit:
    • Les mâles adultes atteignaient 2,80 à 3,40 mètres.
    • Leur poids pouvait s’élever jusqu’à 6 tonnes.
    • Le mammouth laineux était aussi grand qu’un éléphant d’Asie et un peu plus petit qu’un éléphant d’Afrique.
  • Le mammouth laineux descend du puissant mammouth des steppes qui lui pouvait atteindre une taille de 4,50 mètres.
    • Ce ne sont pas réellement les ancêtres des éléphants, mais plutôt de proches cousins.
    • Il semblerait que les éléphants d’Afrique appartiennent à une branche différente du mammouth, dont la lignée se serait séparée il y a environ 6 millions d’années (plus ou moins à la même époque où se sont séparées les lignées conduisant aux gorilles, aux chimpanzés et aux êtres humains).
  • Les différences frappantes avec les genres d’éléphants vivant aujourd’hui sont une bosse en forme de coupole sur le crâne et les défenses très recourbéesque possède le mammouth:
    • pouvant atteindre 4,20 mètres de longueur pour un poids allant jusqu’à 84 kg.
    • cependant, en moyenne, elles ont seulement 2,5 mètres de long et ne pèsent que 45 kilos.

taille du mammouth

  • Les mammouths laineux se nourrissaient principalement d’herbes et de branches de certains arbres.
    • Un animal seul devait ingérer quotidiennement jusqu’à 180 kg de nourriture (200 à 300 kg pour un grand mâle adulte).
  • Il vivaient probablement comme les éléphants actuels, c’est-à-dire en groupes fondés sur le matriarcat.
    • La femelle la plus âgée dirigeait le groupe, composé normalement de deux à neuf individus.
    • Les mâles adultes au contraire menaient une vie solitaire et ne rejoignaient les femelles que pour l’accouplement.
  • C’est en Sibérie, en Alaska et au Canada, qu’on a trouvé les mammouths laineux les mieux conservés dans la glace.
    • Un bébé mammouth laineux femelle, surnommé Lyuba, a été découvert congelé en mai 2007 dans la Péninsule Yamal en Sibérie.
    • Sa conservation s’est avérée remarquable.
    • Une datation au carbone 14 sur des échantillons de tissus a révélée qu’il est mort il y a 40 000 ans.
    • Les scientifiques qui ont étudié ce bébé mammouth ont découvert qu’il stockait de la graisse dans une grosse bosse située à l’arrière du cou qui permettait de régulariser la température du corps de l’animal.

Extinction

  • En Europe, le mammouth laineux a disparu environ 10 000 ans avant Jésus-Christ, un peu plus tôt qu’en Sibérie et en Amérique du Nord.
  • Une population vivait encore dans l’île de Wrangel en Sibérie il y a environ 4 000 ans, c’est-à-dire à l’époque des premiers pharaons égyptiens.
  • Climat:
    • Les mammouths ont sans doute disparu suite à un réchauffement rapide du climat (en environ 1000 ans)
    • Ce qui a contribué à faire disparaître la steppe à mammouth, faite d’herbe et d’arbustes, au profit des forêts de conifères au sud et des régions couvertes de neige au nord.
    • On a constaté que les molaires du mammouth sont parfaitement adaptées pour brouter de l’herbe mais sans doute pas pour consommer des feuillages d’arbres.
  • L’homme:
    • l’homme aurait exterminé ces animaux en leur faisant une chasse trop intense.
    • On voit qu’en Amérique du Nord et en Sibérie, la disparition des mammouths coïncide exactement avec la première apparition des hommes dans ces régions.
  • Le plus vraisemblable est que les deux facteurs (climat+surchasse) aient agi ensemble.
  • Récemment on a avancé l’hypothèse d’un supervirus pour expliquer cette vague de disparition.

Le clonage

Le clonage du mammouth laineux n’est pas une idée nouvelle, elle a été émise à la fin des années 90, lors des premiers séquencages de son génome. Aujourd’hui le génome du mammouth laineux a été séquencé à environ 80% à partir de l’ADN d’échantillons de poils provenant de plusieurs (18) spécimens congelés. Malgré le fait que le matériel génétique ait été abîmé par le temps et dégradé par le froid avant la congélation, le clonage demeure théoriquement possible car il reste des tissus de mammouth contenant des cellules. Ce qui n’est pas le cas des dinosaures, disparus il y a 65 millions d’années et n’existants plus qu’à l’état de fossiles.

On a pu cloner des cellules de souris à partir de cellules congelées depuis 16 ans qui avaient été pélevées sur des souris mortes grâce à une technique développée en 2008 par le japonais Teruhiko Wakayama du Riken Centre for Developmental Biology, pourquoi ne pourrait-on pas ressusciter le mammouth laineux, dont le génome est très proche de son cousin l’éléphant d’Afrique? Il n’en fallait pas plus pour qu’Akira Iritani, professeur à l’Université de Kyoto, lance l’idée de faire revivre cette espèce disparue en se basant sur la méthode de son confrère Wakayama utilisée pour le clonage à partir de cellules de souris congelées. Ce généticien n’est pas un chercheur farfelu, c’est un des pionniers des techniques de fécondation in vitro qui ont été menées dans les années 1970. Il est aussi connu pour avoir, en 2004, inséré des gènes d’épinards dans des cellules de porc, une expérience restée dans les mémoires comme la première hybridation entre un animal et une plante.

Un laboratoire russe a donné son accord pour confier à son équipe un mammouth laineux retrouvé congelé et maintenu en l’état. Iritani s’est associé à un spécialiste russe des mammouths et à deux biologistes des États-Unis, spécialistes des éléphants pour mener à bien ce clonage.

En comparant le génome du mammouth à celui de l’éléphant d’Afrique, les scientifiques ont découvert qu’ils ne différaient que de 0,6%:

  • soit deux fois moins qu’entre notre génome et celui du chimpanzé.
  • une observation d’autant plus curieuse que le mammouth et l’éléphant d’Afrique ont divergé avant l’homme et le chimpanzé. Ce qui laisse penser que le génome des pachydermes évolue moins rapidement que celui des humains et des grands singes. Pourquoi? Mystère.

Procédure:

  • Ce chercheur japonais envisage donc la possibilité de ramener cette espèce à la vie en insérant des séquences d’ADN de mammouth dans le génome de l’éléphant actuel.
  • Mais il faudrait en premier lieu trouver une cellule de mammouth qui n’ait pas été endommagée par la congélation.
  • L’expérience consistera à implanter des noyaux de cellules du mammouth dans des ovocytes débarrassés de leur noyau provenant d’un éléphant vivant,  afin de créer un embryon contenant de l’ADN de mammouth, et ensuite réimplanter l’embryon obtenu dans l’utérus d’un femelle éléphant porteuse.
  • Une procédure qui pourrait prendre jusqu’à deux ans, en ajoutant les 600 jours de gestation de l’animal, le mammouth rescusité pourrait naître d’ici quatre à cinq années, si l’expérience est couronnée de succès.

Perspecitves de succès:

  • Les 0,6% de divergences génétiques entre le mammouth et l’éléphant correspondent à environ 400 000 différences.
  • Rien ne permet de savoir si le noyau de cellules de mammouth sera compatible avec une cellule d’éléphant, et s’il sera possible d’avoir des cellules viables capables de se reproduire.
  • Il faut aussi être capable de prélever des ovules sur des éléphantes et cette opération est impossible à réaliser du vivant de l’animal pour le moment. Les ovaires sont en effet situés à 2,5 mètres de l’orifice vaginal, donc pour s’approvisionner en ovules, les chercheurs pensent les prélever post-mortem, et une éléphante n’ovule que tous les 5 ou 6 ans…
  • Rien ne permet de savoir si l’embryon d’un mammouth peut se développer normalement dans un utérus d’éléphant.
  • Rappelons qu’il a fallu plus de 260 tentatives pour voir naître Dolly, la première brebis clonée, qui a souffert de plusieurs handicaps.
  • De plus, il faudrait au moins un mâle et une femelle, fertiles de surcroît, pour imaginer recréer une descendance du mammouths laineux.
  • Fait-il du sens de vouloir rappeler à la vie le mammouth laineux alors que le climat est justement en train de se réchauffer?
  • Il faut rappeler que le mammouth vivait dans de grandes steppes aujourd’hui disparues.
  • De nombreux spécialistes optent plutôt pour un clonage via un synthéstisation de l’ADN du mammouth lorsque celui-ci sera totalement déchiffré (aujourd’hui 80%), mais il faudra attendre encore de nombreuses années avant de pouvoir mettre au point un tel procédé.

mammouth

Sources:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Mammouth

http://fr.wikipedia.org/wiki/Mammouth_laineux

http://www.popsci.com/science/article/2011-01/japanese-researchers-plan-resurrect-woolly-mammoth-within-five-years

http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/genetique-1/d/un-mammouth-clone-naitra-t-il-avant-2018_27421/

http://www.tendencias21.net/notes/La-accion-del-hombre-provoco-la-extincion-de-los-mamuts-lanudos-hace-10-000-anos_b2209220.html

http://levif.rnews.be/fr/news/actualite/sciences-et-sante/le-clonage-pourra-t-il-ressusciter-un-mammouth/article-1194925999558.htm

http://www.lefigaro.fr/sciences/2011/01/18/01008-20110118ARTFIG00523-des-japonais-relevent-le-defi-du-clonage-de-mammouth.php

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