Les os anciens dévoilent la vie animale d’un monde disparu

Une fenêtre chimique sur la préhistoire

Vous savez, quand on pense aux fossiles, on imagine souvent des squelettes immenses dans les musées, ou des empreintes figées dans la pierre. C’est vrai, leur forme nous en apprend déjà beaucoup. La façon dont les os sont assemblés raconte comment l’animal se déplaçait, ses dures indiquent ce qu’il mangeait, et son crâne suggère son comportement. Mais il y a autre chose, quelque chose de plus intime. Des scientifiques viennent de découvrir une méthode inédite pour apprendre des fossiles : étudier la chimie prisonnière à l’intérieur des os anciens.

Cette recherche, c’est comme ouvrir une fenêtre sur un monde perdu. Elle nous permet de comprendre comment les animaux vivaient vraiment, quelle nourriture entrait dans leur corps, et quel genre d’environnement les entourait il y a des millions d’années. C’est fou quand on y pense, non ? Le fait de se concentrer sur des os fossiles vieux de 1,3 à 3 millions d’années montre surtout une chose : ces vestiges peuvent préserver des indices chimiques infimes bien plus longtemps qu’on ne le croyait.

Les molécules du vivant, piégées dans la pierre

Bon, pour bien comprendre, il faut revenir à la base. Chaque être vivant fonctionne grâce au métabolisme. C’est un peu le moteur de la vie, vous voyez ? Il englobe toutes ces réactions chimiques qui décomposent la nourriture, construisent les tissus et maintiennent les organes en marche. Et ces réactions produisent de toutes petites molécules qu’on appelle des métabolites. Aujourd’hui, les scientifiques les étudient constamment pour comprendre la santé, les maladies ou l’alimentation. Mais les appliquer aux fossiles… c’était une autre paire de manches.

La plupart des recherches sur les fossiles se focalisent sur l’ADN, c’est vrai. L’ADN, c’est génial pour retracer les arbres généalogiques, mais il nous dit peu de choses sur la vie quotidienne. Les métabolites, eux, sont différents. Ils montrent comment un corps fonctionnait quand il était en vie. Le professeur Timothy Bromage, qui a dirigé cette recherche à la faculté dentaire de l’Université de New York, en avait l’intuition. « Je me suis toujours intéressé au métabolisme, y compris au métabolisme osseux, et je voulais savoir s’il serait possible d’appliquer la métabolomique aux fossiles pour étudier la vie ancienne », a-t-il expliqué. « Il s’avère que l’os, y compris l’os fossilisé, est rempli de métabolites. »

L’os a l’air solide, mais c’est un leurre. À l’intérieur, il est criblé de tout un réseau de minuscules espaces remplis de vaisseaux sanguins. Ce sont des autoroutes pour l’oxygène et les nutriments. Et pendant la croissance de l’os, les métabolites présents dans le sang peuvent glisser dans ces micro-espaces et y rester piégés. C’est là que la magie opère.

De la souris moderne à l’écureuil préhistorique malade

Les scientifiques savaient déjà que le collagène, cette protéine robuste qui soutient les os et la peau, pouvait survivre dans les fossiles, même ceux des dinosaures. Le professeur Bromage s’est donc dit : « Si le collagène est préservé, alors peut-être que d’autres biomolécules sont aussi protégées dans ce microenvironnement osseux. » Pour vérifier, l’équipe a d’abord étudié des os de souris modernes. En utilisant la spectrométrie de masse, un outil qui identifie les molécules par leur poids et leur charge, ils ont trouvé pas moins de 2 200 métabolites. Un succès qui laissait espérer que les os fossiles pourraient détenir des archives chimiques similaires.

Ils se sont alors tournés vers des fossiles collectés il y a des années en Tanzanie, au Malawi et en Afrique du Sud. Ces régions sont cruciales, car les premiers humains y ont vécu. Les fossiles provenaient d’animaux apparentés à des espèces qui vivent encore là-bas aujourd’hui : des petites bêtes comme des souris, des gerbilles et des écureuils terrestres, mais aussi des animaux plus grands comme des antilopes, des cochons et des éléphants. Et bingo : de nombreux métabolites trouvés dans les fossiles correspondaient étroitement à ceux des animaux vivants. La chimie osseuse peut donc bien survivre des millions d’années.

Ces métabolites ont révélé des signes de fonctions corporelles normales : la décomposition des vitamines, des sucres, des acides aminés et des minéraux. Certains produits chimiques liés aux gènes de l’œstrogène ont même indiqué que certains animaux fossiles étaient des femelles. Mais une découverte a été encore plus surprenante. Un os d’écureuil terrestre des gorges d’Olduvai en Tanzanie, vieux d’environ 1,8 million d’années, montrait des signes de maladie du sommeil. Cette maladie est causée par un parasite, le *Trypanosoma brucei*, transmis par la mouche tsé-tsé.

« Ce que nous avons découvert dans l’os de l’écureuil, c’est un métabolite qui est unique à la biologie de ce parasite, qui le libère dans la circulation sanguine de son hôte », a détaillé Bromage. « Nous avons aussi vu la réponse métabolique anti-inflammatoire de l’écureuil, sans doute à cause du parasite. » Cette trouvaille marque l’un des plus anciens signes connus de maladie infectieuse préservé dans la chimie osseuse. Ça donne le frisson, vous ne trouvez pas ?

Reconstituer les paysages et les régimes alimentaires disparus

Les métabolites ont aussi servi de guide pour retracer le régime alimentaire des animaux. Les scientifiques y ont trouvé des traces chimiques liées à des plantes comme l’aloès et l’asperge. Le truc, c’est que ces plantes ne poussent que dans des conditions très spécifiques. « Cela signifie que, dans le cas de l’écureuil, il a grignoté de l’aloès et a incorporé ces métabolites dans son propre sang », a expliqué Bromage. C’est incroyablement précis. « Comme les conditions environnementales de l’aloès sont très particulières, nous en savons maintenant plus sur la température, les précipitations, la nature du sol et la canopée des arbres. Nous reconstruisons essentiellement l’environnement de l’écureuil. Nous pouvons construire une histoire autour de chacun des animaux. »

Ces résultats ont confirmé des études antérieures sur les mêmes régions. Les gorges d’Olduvai abritaient autrefois des forêts-galerie et des prairies d’eau douce. Des couches géologiques plus récentes révélaient des bois plus secs mélangés à des zones marécageuses. Et sur tous les sites, le climat semblait plus chaud et plus humide qu’aujourd’hui. « Utiliser des analyses métaboliques pour étudier les fossiles pourrait nous permettre de reconstituer l’environnement du monde préhistorique avec un nouveau niveau de détail, comme si nous étions des écologistes de terrain dans un environnement naturel aujourd’hui », a conclu Bromage avec enthousiasme.

Conclusion : L’os, un livre d’histoire chimique

Finalement, cette recherche nous apprend une leçon profonde. Les os fossiles ne font pas que préserver une forme, une silhouette. À l’intérieur, dans leur intimité minérale, la chimie maintient une archive de la vie ancienne, de la santé et du climat, qui n’attendait qu’à être lue. C’est comme si chaque fossile était un livre dont on venait de découvrir comment tourner les pages.

Cette étude, publiée dans la prestigieuse revue Nature, ouvre une voie passionnante. En étudiant, par exemple, la dentine fossilisée d’un éléphant où le collagène blanc est encore intact, les scientifiques ne font pas que de la paléontologie. Ils font de l’écologie historique. Ils nous rapprochent, d’une façon émouvante et concrète, des respirations, des maladies et des repas d’un monde qui a disparu depuis des éternités. Et ça, c’est un progrès qui a le goût de l’aventure.

Selon la source : earth.com

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