Lorsque la pigeon itinérante Martha est décédée au zoo de Cincinnati en 1914, la fin d'une belle époque a commencé. Autrefois l'espèce dominante dans l'est de l'Amérique du Nord, les pigeons itinérants ont habité les forêts en énormes troupeaux de plusieurs milliards d'individus pendant des dizaines de milliers d'années avant de s'éteindre. Le grand nombre de ces oiseaux, combiné à leur régime alimentaire à base de graines d'arbres, en a fait l'un des ingénieurs environnementaux les plus importants de l'époque, façonnant la dynamique de l'habitat sur laquelle reposaient ces forêts. Ces écosystèmes sont en train de perdre leur biodiversité, déclare Ben Novak, chercheur principal chez Revive & Restore.
«Lorsque cet oiseau s'est éteint en 1914, il y a eu un sombre réveil du pouvoir de l'humanité industrielle de détruire même les ressources naturelles les plus abondantes», dit-il. Novak, en collaboration avec le California Institute, crée donc Revive & Restore, un programme visant à restaurer et à récupérer ces espèces et à repeupler leurs habitats naturels, en utilisant des pigeons communs et la puissance de CRISPR.
Une espèce décédée peut-elle être ressuscitée?
Novak fait partie d'un petit groupe d'ingénieurs en extinction, un groupe relativement important de scientifiques qui espèrent utiliser le génie génétique pour protéger ou faire revivre des espèces animales emblématiques qui ont été détruites par l'activité humaine.
Pour certains, la désextinction (ou désextinxtion) est un voyage de rédemption à l'échelle écologique. Oui, la biodiversité est importante, mais qui peut dire qu'une espèce éteinte peut s'adapter et survivre dans un système écologique en constante évolution et qui a changé depuis sa mort? Ou, plus important encore, que se passerait-il si les animaux ressuscités - essentiellement des «extraterrestres» sur Terre - faisaient plus de mal que de bien à notre fragile écosystème?
«Pourquoi avons-nous besoin de ce problème», demande l'équipe de Novak. Dans le cas des pigeons errants, la réponse est simple: récemment, près d'un millénaire après la disparition des humains, nous avons enfin compris le rôle crucial qu'ils ont joué dans le façonnement de l'écosphère de l'est de l'Amérique du Nord.
À l'heure actuelle, les scientifiques ont découvert que les pigeons errants sont apparus il y a plus de 12 millions d'années et étaient exceptionnellement adaptés à la vie en troupeaux denses. Les nouvelles découvertes, combinées aux études d'écologie forestière, montrent clairement que ces oiseaux étaient des ingénieurs clés de la dynamique forestière.
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Ce rôle central suggère que les pigeons itinérants sont beaucoup plus importants pour l'écosystème que d'essayer simplement de réussir à ressusciter des espèces éteintes. «Le retour du pigeon errant restaurera les cycles de régénération de la dynamique forestière dont des dizaines d'espèces ont besoin et qui se réduisent actuellement et luttent pour survivre», déclare Novak.
Désextinction: courants d'air
Le processus se déroule en deux temps: premièrement, l'espèce éteinte doit être ressuscitée d'entre les morts. Deuxièmement, la réintroduction de l'espèce dans l'environnement doit être soigneusement évaluée.
Nous avons déjà des exemples similaires pour la deuxième étape, explique Novak. La réintroduction d'espèces dans des zones où elles ont été éradiquées est une science à long terme, et les scientifiques ont déjà connu un certain succès: les loups à Yellowstone, les orignaux au Kentucky, les castors en Écosse. Le but ultime est de peser les risques de le faire ou de ne pas le faire: qu'arrive-t-il à l'écosystème si nous arrêtons d'interférer.
Dans le cas du pigeon errant, sa réintroduction est susceptible d'être soit neutre - c'est-à-dire qu'il deviendra juste un autre oiseau dans la forêt sans impact mesurable - ou positive pour la survie d'autres espèces.
Dans tous les cas, les chances sont en faveur de Novak.
La première exigence - ramener les morts à la vie - est une toute nouvelle science. Mais grâce à un petit outil appelé CRISPR, la désextinction peut avoir lieu.
Voici le problème: contrairement à Jurassic Park, les scientifiques n'essaient pas d'animer un animal en se basant uniquement sur son ADN.
L'équipe utilise une approche de recherche et de remplacement: commencez par un pigeon ordinaire qui se promène dans les poubelles de la ville et incluez des gènes typiques des pigeons errants. Nous utilisons les parents les plus proches - des pigeons avec une queue rayée. En extrayant sélectivement les gènes de l'animal, l'équipe espère concentrer les gènes nouvellement incorporés dans la progéniture et ainsi propulser des «substituts vivants» aux pigeons passagers au niveau génétique.
Avec suffisamment de générations, nous pouvons obtenir des espèces artificielles curieuses avec un ADN impossible à distinguer des animaux disparus. Mais si un animal hybride deviendra un pigeon errant est une question philosophique.
C'est la stratégie suivie par la plupart des groupes qui tentent de ressusciter les animaux. Mais l'équipe de Novak avait une réponse.
Par rapport au dodo, par exemple, «il y a de l'ADN utilisable parce qu'il y a plus de pigeons empaillés dans les musées et les collections de taxidermistes que n'importe quel autre oiseau», dit Novak. Ajoutez au fait que nous avons accès aux pigeons rayés et une compréhension de leurs modèles de reproduction, et vous obtenez que "la science de la résurrection pourrait obtenir tous les stimuli et la persévérance."
Désextinction en pratique
Depuis 2012, l'équipe de Novak a sans doute obtenu plus de succès que tout autre projet de désextinction.
Premièrement, dans une série de travaux et de collaborations, l'équipe a progressivement découvert l'impact important que les pigeons voyageurs avaient sur leurs écosystèmes et a répondu à la question de longue date de savoir comment leur nombre a diminué si rapidement de milliards à zéro. Les oiseaux ont évolué pour s'adapter à la vie en grandes populations. Alors qu'ils pourraient probablement se remettre d'une faible diversité génétique, la chasse aux humains a mis le dernier clou dans leur cercueil.
Ensemble, ces études contribuent à ramener le pigeon à la maison. Novak a expliqué que selon ces résultats, nous devons d'abord fournir aux pigeons rayés les mutations nécessaires qui les amèneront à se reproduire de la même manière que les pigeons itinérants, et ils pourraient vivre dans des communautés denses. Nous devons ensuite donner aux oiseaux les adaptations dont ils ont besoin pour vivre efficacement dans des environnements à forte densité sociale, tels que des traits qui les rendront plus sensibles aux signaux sociaux, ou la maturation rapide de la progéniture afin qu'ils passent moins de temps à élever un grand nombre d'enfants.
L'avènement de CRISPR a tout changé. Pour la première fois, Novak et son équipe ont accès à un outil d'édition de gènes relativement simple et bon marché qui leur permettra de travailler avec l'ADN d'un pigeon commun.
Jusqu'à présent, ils ont adopté plusieurs approches pour rendre l'outil plus efficace. Le meilleur moyen est de modifier directement le sperme ou l'ovule du pigeon, car ces changements seront transmis à la génération suivante. Quel est le problème? Les scientifiques n'ont pas encore pu cultiver ces cellules dans un tube à essai.
Le prochain point important est l'introduction de l'outil d'édition de l'ADN - avec les outils nécessaires - dans l'embryon. Mais les scientifiques ont également rencontré des problèmes: ils ont dû s'appuyer sur des virus pour fournir la boîte à outils CRISPR. En conséquence, l'emballage est devenu trop grand pour être inséré en toute sécurité.
Pour contourner ces obstacles, l'équipe de Novak s'est concentrée sur la création d'une toute nouvelle lignée de pigeons, chacun contenant du matériel génétique pour faciliter la modification de l'ADN.
CRISPR-Cas9 est un processus en deux étapes, explique Novak. Une partie de CRISPR est cachée dans l'ADN cible, tandis que Cas9 effectue la coupe. Les oiseaux élevés avec Cas9 dans chaque cellule ont essentiellement un outil d'édition de gène fonctionnel dans leur corps, ce qui facilite beaucoup la livraison d'autres composants essentiels.
«Au cours des trois prochaines années, le monde verra peut-être la première génétique du pigeon errant renaître en oiseaux vivants et respirants», déclare Novak.
Si tout se passe comme prévu, nous assisterons à une résurgence d'espèces éteintes dans les vingt prochaines années. Les oiseaux Dodo et les mammouths laineux seront également ressuscités. Tôt ou tard, l'extinction restera une chose du passé - pour le meilleur ou pour le pire.
Ilya Khel
