Une étude inédite plonge dans le quotidien d’un mammouth de 17 000 ans

Publié le jeudi 12 août 2021

Rendu du mammouth laineux

Un professeur de la Faculté des sciences de l’Université d’Ottawa codirige une étude internationale et préside à ses travaux de modélisation pour retracer la vie de l’animal préhistorique

Clément Bataille

Clément Bataille, professeur dans le Département des sciences de la Terre et de l’environnement, est le coauteur principal de l’étude et chercheur ayant dirigé les travaux de modélisation.

Une équipe internationale de recherche a reconstitué le parcours fascinant d’un mammouth laineux de l’Arctique qui, pendant 28 ans, a sillonné le paysage d’Alaska au point de parcourir l’équivalent de presque deux fois le tour du monde.

C'est en étudiant un fossile de 17 000 ans hébergé au Musée du Nord de l’Université de l’Alaska que les scientifiques ont pu recueillir des détails inédits sur le quotidien de l’animal. Pour retracer ses déplacements et son régime alimentaire, l’équipe s’est penchée sur les données isotopiques extraites de ses défenses, qu’elle a ensuite comparées aux cartes isotopiques de la région.

L’étude qui en résulte démontre que les mammouths laineux, dont nous savions encore peu de choses sur les mœurs et les allées et venues, circulaient sur de vastes distances. Les grands traits de la vie de l’animal sont présentés dans le tout dernier numéro de la revue scientifique Science.

« On hésite à parler ici de migration saisonnière, mais chose certaine, le mammouth a parcouru de très vastes distances », affirme Matthew Wooller, professeur à l’Université d’Alaska à Fairbanks (UAF), chercheur principal et coauteur principal de l’article. « Il a arpenté plusieurs régions de l’Alaska au cours de sa vie, ce qui, vu l’ampleur du territoire, n’est pas banal du tout. »

« C’est absolument fascinant de constater tout ce que nous avons pu retirer de ces données », note Clément Bataille, professeur adjoint dans le Département des sciences de la Terre et de l’environnement de la Faculte de sciences, coauteur principal de l’étude et chercheur ayant dirigé les travaux de modélisation de pair avec Amy Willis, de l’Université de Washington.

Des scientifiques de l’Alaska Stable Isotope Facility, laboratoire sous la direction du professeur Wooller, ont sectionné la défense de près de deux mètres sur sa longueur et généré quelque 400 000 points de données microscopiques à l’aide d’un laser, entre autres techniques utilisées.

Ces analyses isotopiques détaillées s’expliquent par la manière dont les défenses se développent, les mammouths y ajoutant de nouvelles couches quotidiennement jusqu’à leur mort. Fendue sur sa longueur, la défense révélait des bandes de croissance qui, dans leur forme de cornets emboîtés, dévoilaient les annales complètes de la vie de l’animal.

« De leur naissance jusqu’à leur mort, les mammouths tiennent un journal dans leurs défenses », affirme Pat Druckenmiller, paléontologue et directeur du Musée du Nord de l’Université de l’Alaska. « Il est plutôt rare que mère Nature nous offre ainsi la biographie intégrale d’un être vivant. »

Les scientifiques savaient que le mammouth avait péri sur le versant nord de l’Alaska, au-delà du cercle polaire arctique, où ses restes avaient été extraits par une équipe à laquelle participaient Dan Mann et Pam Groves, coauteurs de l’étude à l’UAF.

L’équipe a reconstitué le parcours de l’animal depuis ce point en analysant les signatures isotopiques de strontium et d’oxygène dans ses défenses, puis en comparant ces éléments à la cartographie des variations isotopiques à l’échelle de l’Alaska. Pour créer ces cartes, l’équipe de recherche a puisé dans les collections du musée et analysé la dentition de centaines de petits rongeurs venus de tout le territoire. Ces animaux voyageant relativement peu au cours de leur vie, ils représentaient bien les signaux isotopiques propres à leur région.

Collage de photos du laboratoire

Mat Wooller, directeur de l'Alaska Stable Isotope Facility, entouré de défenses de mammouth. La coloration bleue est utilisée pour révéler les lignes de croissance dans les défenses fendues.

Munis de ces ensembles de données, les scientifiques ont pu cartographier les variations isotopiques à l’échelle de l’Alaska et s’y référer pour retracer les déplacements du mammouth. Ils se sont ensuite appuyés sur une nouvelle approche de modélisation spatiale pour reproduire les trajets probablement empruntés, tout en tenant compte des obstacles sur le terrain et de la distance moyenne parcourue par l’animal chaque semaine.

De l’ADN prélevé du fossile a révélé qu’il s’agissait d’un mâle appartenant au dernier groupe de son espèce à avoir vécu en Alaska continentale. Ces détails ont permis de mieux comprendre la vie et le comportement de l’animal, explique Beth Shapiro, responsable de la composante de l’étude portant sur l’ADN.

Par exemple, la signature isotopique, l’écologie et les déplacements du mammouth ont brusquement changé environ 15 ans après sa naissance, ce qui coïncide probablement avec son expulsion du troupeau – un comportement semblable à celui toujours observé chez certains éléphants mâles.

« En sachant que nous avions affaire à un mâle, nous pouvions mieux contextualiser les données isotopiques sur le plan biologique », de poursuivre la professeure à l’Université de Californie à Santa Cruz et chercheuse au Howard Hughes Medical Institute.

Les isotopes contenaient aussi un indice quant à la cause du décès de l’animal : à son dernier hiver, il présentait des taux élevés de nitrogène, un trait caractéristique de la famine chez les mammifères.

Matthew Wooller, professeur au College of Fisheries and Ocean et à l’Institute of Northern Engineering de l’UAF, fait remarquer qu’affiner nos connaissances sur le vécu d’espèces disparues ne sert pas qu’à assouvir notre curiosité. Ces détails pourraient s’avérer d’une étonnante pertinence encore aujourd’hui, alors que les changements climatiques poussent de nombreuses espèces à modifier leurs habitudes de déplacement et les distances parcourues.

« Les changements se multiplient dans l’Arctique, et nous pouvons puiser dans l’histoire pour prédire ce à quoi peuvent s’attendre les espèces d’aujourd’hui et de demain, ajoute le professeur Wooller. En tendant d’élucider ce mystère, on démontre comment notre planète et ses écosystèmes réagissent aux changements environnementaux. »

La Florida State University, Montanuniversität Leoben, l’Université de Liaocheng et le National Park Service ont également pris part à l’étude.

 

AVIS AUX MÉDIAS :

D’autres photos, des séquences vidéo (bobine B) et un résumé du projet sur vidéo seront mis en ligne dès la publication de l’article dans la revue Science (voir http://bit.ly/uaf-press-download).

Pour les demandes médias : media@uottawa.ca
 

Haut de page