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L'étude a été mené sur le lac d'Origlio, au Tessin.

Université de Berne

(sda-ats)

Des chercheurs de l’Institut WSL et des universités de Lausanne et de Berne ont étudié l’ADN de restes de sapins pectinés dans des sédiments lacustres du Tessin. Ils y ont découvert des indices de l’impact des débuts de l’agriculture sur les forêts du Néolithique.

Ce nouveau procédé utilise les derniers progrès de la technologie permettant d'isoler de l'ADN de matériel subfossile - incomplètement fossilisé - provenant de la faune et de la flore préhistorique. Les méthodes appliquées jusqu'ici restaient cependant onéreuses.

"Les généticiens des populations ont souvent besoin de plusieurs dizaines d'échantillons, ce qui rend actuellement impossible le financement de nombreuses idées de recherche", explique Nadir Alvarez, professeur au Département d'écologie et évolution à l'Université de Lausanne, cité dans un communiqué de l'Institut fédéral de recherche sur l'eau, la forêt et le paysage (WSL).

C'est pourquoi, avec Christoph Sperisen, généticien des populations au WSL, Willy Tinner, professeur de paléoécologie à l'Université de Berne, et Sarah Schmid, biologiste à l'Université de Lausanne, il s'est employé à développer une alternative moins chère, décrite dans la revue Methods in Ecology and Evolution.

Coûts divisés par dix

"L'ADN du matériel subfossile est souvent fragmenté, dégradé chimiquement et contaminé par du matériel génétique de bactéries et champignons", précise Christoph Sperisen. "Dans les échantillons prélevés dans les sédiments lacustres par exemple, seule une molécule d'ADN sur cent provient de sapins pectinés."

L'ADN des plantes et des animaux est constitué jusqu'à 90% de sections sans fonctions connues, comme un livre avec une majorité de pages blanches. La nouvelle méthode nommée hyRAD-X n'analyse pas l'ensemble du brin d'ADN, mais seulement les gènes exprimés, c'est-à-dire les sections qui contiennent le mode d'emploi de fabrication d'une protéine. Ainsi, les coûts d'une analyse sont divisés pratiquement par dix.

Les chercheurs ont utilisé cette nouvelle méthode pour étudier la diversité génétique des sapins pectinés avant et pendant le début de l'agriculture au bord du lac d'Origlio (TI). Les carottes forées dans les sédiments lacustres ont révélé au paléobotaniste Willy Tinner des dépôts de charbon de bois ainsi que des pollens de céréales et des mauvaises herbes d'origine extérieure.

Premières activités agricoles

Cela témoigne des premières activités agricoles, il y a environ 7500 à 5000 ans: la population humaine de l'époque a brûlé des forêts pour étendre champs et pâturages et faisait paître le bétail domestique dans les sous-bois. C'est ainsi que les peuplements de sapins pectinés thermophiles du Tessin ont globalement disparu au cours de la seconde moitié de l'Holocène.

En parallèle, leur diversité génétique s'est érodée. Aujourd'hui, les sapins ont fait place aux châtaigniers, mais il y a environ 6200 ans, le peuplement s'est reconstitué, conjointement à sa diversité génétique, et cela sans apport de sapins d'autres régions, ont constaté les chercheurs.

La diversité génétique joue un rôle fondamental dans l'aptitude d'une population à affronter les changements environnementaux, par exemple s'adapter à un climat plus sec. Comprendre la trajectoire génétique des espèces lors des interventions humaines donne des indications sur leurs possibilités de réactions aux changements climatiques.

Changements globaux

Ces connaissances sont également importantes pour les acteurs et décideurs des domaines de la biodiversité, foresterie, agriculture et de la protection de la nature. "Les changements globaux actuels ont un impact bien plus grand que l'établissement des premières sociétés humaines sédentaires au Sud des Alpes il y a plus de 6000 ans", conclut le Pr Alvarez.

C'est pourquoi les chercheurs veulent désormais appliquer la méthode hyRAD-X à d'autres échantillons pour vérifier par exemple si les sapins pectinés thermophiles disparus du Tessin avaient des caractéristiques génétiques particulières pouvant présenter un intérêt sous des climats plus chauds.

ATS

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