Les fragments de protéines les plus anciens jamais récupérés ont été extraits des dents fossilisées trouvées dans la vallée du Kenya, révélant que les restes appartenaient aux anciens ancêtres des rhinocéros et des éléphants
Les fragments de protéines ont réussi à persister dans les conditions difficiles de la vallée du Kenya
Les dents fossilisées de mammifères de 18 millions d'années au Kenya ont produit les fragments de protéines les plus anciens jamais récupérés, étendant quintuple l'âge record pour les protéines anciennes.
Daniel Green à l'Université Harvard, en collaboration avec des scientifiques kenyans, a trouvé une variété de restes fossilisés, y compris les dents, dans la vallée du Kenya. L'activité volcanique avait aidé à préserver les échantillons en les enveloppant en couches de cendres – des couches qui permettent aux chercheurs de sortir les dents il y a 18 millions d'années. Mais sur le terrain, ils ne pouvaient pas comprendre si les protéines de l'émail des dents avaient enduré.
Les chances n'étaient pas bonnes – Rift Valley «a été l'un des endroits les plus en vogue persistante du monde pour remonter plus de 5 millions d'années», explique Green. Ce climat sévère et impitoyable crée «un environnement très difficile pour la préservation (des protéines)». Pourtant, les recherches antérieures avaient réussi à trouver des protéines dans l'émail des dents, mais aucune des dents aussi anciennes que celles-ci. Donc, pour voir si des traces de protéines avaient réussi à durer, le vert a utilisé de petits forets pour éliminer l'émail en poudre des dents. «C'est comme être un dentiste un peu», dit-il.
Les chercheurs ont envoyé ces échantillons à Timothy Cleland au Smithsonian Museum Conservation Institute for Analysis. Il a utilisé une technique appelée spectrométrie de masse pour identifier chaque type de molécule dans l'échantillon en les séparant par leurs masses.
Étonnamment, il a trouvé des fragments de protéines suffisamment complets pour fournir des informations taxonomiques importantes. Cela a révélé que les dents appartenaient à des ancêtres préhistoriques des éléphants et des rhinocéros: les proboscidiens et les rhinocéroïdes, respectivement. Cleland est enthousiaste à l'idée d'être «capable de mettre même ces espèces plus âgées dans l'arbre de vie avec leurs parents modernes».
Seule une petite quantité de matériau protéique a été récupérée, mais cela ne diminue pas la constatation, explique Frido Welker à l'Université de Copenhague au Danemark. Il dit que la capacité de cultiver des protéines et d'apprendre quoi que ce soit sur un fossile si ancien est «une percée massive».
L'échantillonnage des dents, par opposition à un autre tissu tel que l'os, pourrait être essentiel pour trouver des fragments de protéines aussi vieux et informatifs que ceux-ci. «Les séquences des protéines de l'émail sont un peu plus variables», explique Cleland, «afin que nous puissions obtenir un peu plus d'informations évolutives.»
La composition des dents pourrait également avoir aidé à préserver leurs protéines pendant si longtemps. Parce que les dents sont «principalement des rochers», dit Green, ces minéraux entourent et aident à protéger les protéines de l'émail dans ce que Cleland appelle un «processus d'auto-fossilation». Et la préservation est également aidée car l'émail lui-même ne contient qu'une petite quantité de protéines – environ 1%. «Quelle que soit la protéine présente, finit par rester beaucoup plus longtemps», explique Green.
Le fait que les fragments de protéines puissent survivre même dans la vallée du Rift suggèrent que les anciens fossiles trouvés dans d'autres régions pourraient également contenir des protéines. «Nous pouvons commencer à vraiment penser à d'autres zones difficiles de la planète où nous ne nous attendrions pas à une grande préservation», explique Cleland. «Il pourrait y avoir des différences microenvironnementales menant à la préservation des protéines.»
En plus d'examiner les protéines de la même période que celles-ci, les chercheurs espèrent trouver des échantillons de différentes époques. «Nous aimerions remonter le temps encore plus», explique Cleland. Green dit que l'examen des fossiles plus jeunes peut offrir «une base de référence des attentes» pour le nombre de fragments de protéines conservés par rapport à l'âge fossile.
«Nous ne faisons que gratter la surface en ce moment», explique Cleland.
