Depuis que la paléontologue Mary Schweitzer de l'Université de Caroline du Nord a découvert leurs tissus mous dans des fossiles de dinosaures, la science moderne des créatures anciennes se demande si nous pouvons jamais trouver un véritable ADN de dinosaure? Et si oui, ne pourrons-nous pas recréer ces animaux étonnants avec son aide?
Il n'est pas facile de donner des réponses précises à ces questions, mais le Dr Schweitzer a néanmoins accepté de nous aider à comprendre ce que nous savons aujourd'hui sur le matériel génétique des dinosaures et sur quoi nous pouvons compter à l'avenir.
Pouvons-nous obtenir de l'ADN à partir de fossiles?
Cette question doit être comprise comme "pouvons-nous obtenir de l'ADN de dinosaure"? Les os sont composés de l'hydroxyapatite minérale, qui a une telle affinité pour l'ADN et de nombreuses protéines qu'il est activement utilisé dans les laboratoires aujourd'hui pour purifier leurs molécules. Les os de dinosaures sont restés dans le sol depuis 65 millions d'années, et la probabilité est assez élevée que si vous commencez à rechercher activement des molécules d'ADN en eux, il est tout à fait possible de les trouver. Tout simplement parce que certaines biomolécules peuvent coller à ce minéral comme le Velcro. Le problème, cependant, ne sera pas tant de simplement trouver de l'ADN dans les os de dinosaures que de prouver que ces molécules appartiennent à des dinosaures et ne proviennent d'aucune autre source possible.
Pourrons-nous un jour récupérer l'ADN authentique d'un os de dinosaure? La réponse scientifique est oui. Tout est possible jusqu'à preuve du contraire. Sommes-nous maintenant en mesure de prouver l'impossibilité d'extraire l'ADN des dinosaures? Non ils ne peuvent pas. Avons-nous déjà une véritable molécule de gène de dinosaure? Non, cette question est toujours ouverte.
Combien de temps l'ADN peut-il être conservé dans les archives géologiques et comment peut-on prouver qu'il appartient à un dinosaure et qu'il n'est pas entré dans un échantillon déjà en laboratoire avec un contaminant?
De nombreux scientifiques pensent que l'ADN a une durée de conservation assez courte. Selon eux, il est peu probable que ces molécules durent plus d'un million d'années, et certainement pas plus de cinq à six millions d'années au mieux. Cette position nous prive de tout espoir de voir l'ADN de créatures qui vivaient il y a plus de 65 millions d'années. Mais d'où viennent ces chiffres?
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Les scientifiques travaillant sur ce problème ont mis les molécules d'ADN dans de l'acide chaud et ont chronométré le temps qu'il leur fallait pour se désintégrer. Une température et une acidité élevées ont été utilisées comme substituts pendant de longues périodes. Selon les conclusions des chercheurs, l'ADN se désintègre assez rapidement. Les résultats de l'une de ces études, qui comparait le nombre de molécules d'ADN extraites avec succès d'échantillons d'âges différents - de plusieurs centaines à 8000 ans - ont montré que le nombre de molécules extraites diminue avec l'âge. Les scientifiques ont même pu simuler le «taux de désintégration» et ont prédit, bien qu'ils n'aient pas vérifié cette affirmation, qu'il est extrêmement improbable de trouver de l'ADN dans les os du Crétacé. Ironiquement, cette même étude a montré que l'âge seul ne peut pas expliquer la dégradation ou la préservation de l'ADN.
D'autre part, nous avons quatre lignes de preuves indépendantes que des molécules chimiquement similaires à l'ADN peuvent se localiser dans les cellules de nos propres os, ce qui est en bon accord avec ce que l'on attendrait dans les os de dinosaures. Donc, si nous extrayons l'ADN d'os appartenant à des dinosaures, comment pouvons-nous être sûrs que ce n'est pas le résultat d'une contamination ultérieure?
L'idée que l'ADN peut durer si longtemps a en effet une chance de succès plutôt mince, de sorte que toute prétention de trouver ou de récupérer de l'ADN de dinosaure réel doit répondre aux critères les plus stricts. Nous offrons ce qui suit:
1. La séquence d'ADN isolée de l'os doit correspondre à ce que l'on attendrait sur la base d'autres données. Aujourd'hui, plus de 300 signes relient les dinosaures aux oiseaux et prouvent de manière convaincante que les oiseaux ont évolué à partir de dinosaures théropodes. Par conséquent, les séquences d'ADN des dinosaures obtenues à partir de leurs os devraient être plus similaires au matériel génétique des oiseaux qu'à l'ADN des crocodiles, tout en différant des deux. Ils seront également différents de tout ADN provenant de sources modernes.
2. Si l'ADN de dinosaure est réel, il sera évidemment très fragmenté et difficile à analyser avec nos méthodes actuelles, conçues pour séquencer un ADN moderne sain et heureux. Si «l'ADN de Tirex» se révèle être composé de longues chaînes relativement faciles à déchiffrer, il s'agit probablement d'une contamination et non d'un véritable ADN de dinosaure.
3. La molécule d'ADN est considérée comme plus fragile par rapport à d'autres composés chimiques. Par conséquent, si de l'ADN authentique est présent dans le matériau, il doit y avoir d'autres molécules plus durables, par exemple le collagène. Dans le même temps, la connexion avec les oiseaux et les crocodiles doit également être tracée dans les molécules de ces composés plus stables. De plus, dans le matériau fossile, par exemple, on peut trouver des lipides qui composent les membranes cellulaires. Les lipides sont en moyenne plus stables que les protéines ou les molécules d'ADN.
4. Si les protéines et l'ADN ont été préservés avec succès de l'époque mésozoïque, leur lien avec les dinosaures devrait être confirmé non seulement par séquençage, mais aussi par d'autres méthodes de recherche scientifique. Par exemple, la liaison de protéines à des anticorps spécifiques prouvera qu'il s'agit bien de protéines des tissus mous et non d'une contamination par des roches externes. Dans nos études, nous avons réussi à localiser avec succès une substance semblable à l'ADN dans les cellules osseuses de T. Rex en utilisant à la fois des méthodes spécifiques à l'ADN et des anticorps dirigés contre des protéines associées à l'ADN des vertébrés.
5. Enfin, et c'est peut-être le plus important, une supervision appropriée devrait être appliquée à tous les stades de toute recherche. En plus des échantillons dont nous espérons extraire l'ADN, il est nécessaire d'étudier les roches hôtes, ainsi que tous les composés chimiques utilisés en laboratoire. S'ils contiennent également des séquences qui nous intéressent, il ne s'agit probablement que de polluants.
Alors pourrons-nous jamais cloner un dinosaure?
Dans un sens. Le clonage, comme cela se fait couramment en laboratoire, est l'insertion d'un morceau d'ADN connu dans des plasmides bactériens. Ce fragment se réplique chaque fois qu'une cellule se divise, résultant en de nombreuses copies d'ADN identique. Une autre méthode de clonage consiste à placer tout un ensemble d'ADN dans des cellules viables, à partir desquelles leur propre matériel nucléaire a été préalablement retiré. Ensuite, une telle cellule est placée dans l'organisme de l'hôte et l'ADN du donneur commence à contrôler la formation et le développement de la progéniture, complètement identique à celle du donneur. Le célèbre Dolly le mouton est un exemple de l'utilisation de cette méthode de clonage. Quand les gens parlent de «cloner un dinosaure», ils veulent généralement dire quelque chose comme ça. Cependant, ce processus est incroyablement complexe et, malgré la nature non scientifique de cette hypothèse,la probabilité que nous serons un jour en mesure de surmonter toutes les incohérences entre les fragments d'ADN d'os de dinosaures et de produire une progéniture viable est si faible que je la classe comme «impossible».
Mais juste parce que la probabilité de créer un véritable Jurassic Park est faible, on ne peut pas dire qu'il est impossible de restaurer l'ADN original du dinosaure lui-même ou d'autres molécules à partir de vestiges anciens. En fait, ces molécules anciennes pourraient nous en dire long. Après tout, tous les changements évolutifs doivent d'abord se produire dans les gènes et se refléter dans les molécules d'ADN. Nous pouvons également en apprendre beaucoup sur la longévité des molécules in vivo directement, plutôt que par des expériences en laboratoire. Enfin, la récupération de molécules à partir de spécimens fossiles, y compris des dinosaures, nous fournit des informations importantes sur l'origine et la distribution de diverses innovations évolutives, telles que les plumes.
Nous avons encore beaucoup à apprendre dans l'analyse moléculaire des fossiles, et nous devons procéder avec le plus grand soin, sans jamais surestimer les données que nous recevons. Mais nous pouvons extraire tellement de choses intéressantes des molécules préservées dans les fossiles que cela mérite certainement nos efforts.
