La lignée disparue d'une louve de 35 000 ans révélée par son ADN

Un excrément fossile retrouvé dans la grotte de Chauvet-Pont d’Arc s'est révélé contenir de l'ADN en état exceptionnel de conservation. Analysé par un généticien rennais et par ses collègues parisiens, il a permis de retracer la lignée et l’alimentation d’une louve de 35 000 ans, tout en contribuant à dater la domestication du chien. Publication dans la revue Ecology and Evolution (23 août 2022).
Vue d'ensemble de l'intérieur du coprolithe incluant des fragments osseux - Image J.M. Elalouf, C. Hitte et al.

Un échantillon redécouvert

La grotte Chauvet-Pont-d'Arc, découverte en 1994, n'est accessible qu'aux scientifiques en raison de la fragilité des vestiges paléolithiques qu'elle recèle, dont des peintures et dessins exceptionnels. Une visite virtuelle et une réplique ouverte en 2015 permettent au public de les contempler sans risque.

C'est à environ 120m de l'entrée moderne de cette grotte que les paléontologues ont prélevé, à l'orée des années 2000, un coprolithe vieux de 35 000 ans. Cet excrément fossilisé a d'abord été étudié selon les techniques disponibles à l'époque. Les progrès réalisés ces vingt dernières années dans le séquençage du génome à haut débit ont permis de relancer les analyses. Les scientifiques se sont alors aperçus que ce coprolithe recélait de l'ADN en état exceptionnel de conservation. Bien souvent en effet, on ne retrouve dans des fossiles aussi anciens que de l'ADN mitochondrial. Celui-ci, dans le meilleur des cas, ne peut livrer qu'une partie des informations disponibles via l'ADN nucléaire qu'on trouve dans le noyau des cellules animales, des plantes, des champignons... Or, c'est cet ADN issu de noyaux cellulaires qu'une collaboration de scientifiques parisiens et rennais a pu retrouver dans le coprolithe, avant de le décoder.

La contribution rennaise

Christophe Hitte est ingénieur de recherche CNRS dans l'équipe "génétique du chien" de l'Institut de génétique et développement de Rennes (IGDR - CNRS/Université de Rennes 1). Il se souvient :

"Pour cette étude, que j'ai coordonnée avec Jean-Marc Elalouf à l'I2BC, l'extraction de l'ADN a eu lieu au Muséum d'histoire naturelle à Paris, et son séquençage au Génoscope à Évry. De mon côté, j'ai analysé les fichiers contenant les séquences ADN retrouvées par les collègues. J'ai utilisé pour cet ADN ancien des techniques de bioinformatique appliquée aux analyses génétiques. Ce sont ces techniques que nous mettons en œuvre dans notre équipe rennaise pour étudier la propension des chiens actuels à développer certaines maladies, en fonction de la race à laquelle ils appartiennent. Dans ce cas particulier d'étude de l'ADN ancien, on parle de paléogénomique. Ce n'est pas une spécialité de notre laboratoire, mais pas non plus une première : j'avais déjà mené ce type d'analyse en lien avec Morgane Ollivier, une enseignante-chercheuse d'un autre laboratoire rennais, ECOBIO, qui s'est elle spécialisée sur les origines et la domestication du chien."

Une louve issue d'une lignée disparue...

"Ce coprolithe est une véritable archive", poursuit Christophe Hitte. "Il nous a renseigné à la fois sur le producteur du coprolithe et sur son alimentation. Nous pouvons dire aujourd'hui qu'il s'agissait d'une louve de 35000 ans. En comparant son génome à celui d'autres loups anciens et modernes connus, nous avons pu établir un arbre de relation génétique entre les espèces, sur des millénaires. Nous avons ainsi démontré que la louve de Chauvet appartenait à une espèce aujourd'hui éteinte, ses plus proches parents étant les loups gris d'Europe et du Moyen-Orient actuels, comme le révèle l'analyse de sa lignée parentale. En étudiant sa lignée maternelle cette fois, nous avons noté une ressemblance très forte avec de l'ADN de loup ancien (même époque, soit 35 000 ans) retrouvé en Belgique. En revanche, aucune similarité n'est ressortie avec d'autres canidés : il s'agissait bien d'une louve."

... qui a mangé de l'ours

"Nous savons par ailleurs que cette louve a mangé de l'ours des cavernes, espèce également disparue aujourd'hui qui a peuplé la grotte Chauvet", révèle Chrisophe Hitte. "On y a en effet retrouvé de nombreuses bauges, ces dépressions dans le sol creusées par les ours pour s'y reposer. Pour être sûrs que la présence d'ADN d'ours dans le coprolithe ne pouvait pas s'expliquer par une contamination en provenance du sol, nous avons vérifié par PCR que nous n'en retrouvions pas autour de l'emplacement du coprolithe."

Dessin d'ours en salle Brunel de la grotte Chauvet-Pont d'Arc Dessin d'ours en salle Brunel de la grotte Chauvet-Pont d'Arc © Valérie Feruglio - ministère de la Culture

En bonus : contribution à la détermination de la date de domestication du chien

Ces travaux ont également l'intérêt d'ajouter un point de repère chronologique utile pour la détermination de la période de domestication du chien. L'hypothèse qui prévaut actuellement dans la communauté scientifique est que celle-ci remonterait à 30 000 ans. Selon cette hypothèse, tout individu de l'espèce Canis lupus antérieur à cette date serait plus proche génétiquement du loup que du chien : c'est bien le cas pour cette étude.

Références

The genome and diet of a 35,000-year-old Canis lupus specimen from the Paleolithic painted cave, Chauvet-Pont d'Arc, France
Jean-Marc Elalouf | Pauline Palacio | Céline Bon | Véronique Berthonaud | Frédéric Maksud | Thomas W. Stafford Jr | Christophe Hitte
Ecology and Evolution, Volume12, Issue 8, August 2022, e9238 | doi:10.1002/ece3.9238