Peinture d’un artiste illustrant des hyènes de l’Arctique du gène Chasmaporthetes. Image : Julius T. Csotonyi
Certains riront si on leur parle de hyènes foulant le sol de l’Arctique, mais la récente identification de deux dents d’hyénidés trouvées dans le bassin d’Old Crow, dans le nord du Yukon, démontre la véracité des faits. Les dents de hyènes, provenant du Chasmaporthetes cf. C. ossifragus, étoffent le récit de la migration de l’époque pléistocène jusqu’en Amérique du Nord par le pont continental de Béring. Avant la découverte des dents à Old Crow, les fossiles découverts le plus au nord de l’Amérique du Nord étaient à Meade County, au Kansas. Cette découverte et les 4 000 kilomètres séparant le Yukon et le Kansas ont considérablement élargi le territoire connu du Chasmaporthetes et sont les fossiles de hyènes trouvés le plus au nord à ce jour. Des scientifiques croyaient que le Chasmaporthetes avait traversé le pont continental de Béring pour atteindre l’Amérique du Nord, mais n’avaient aucune preuve solide pour soutenir leur hypothèse. Les fossiles ont été entreposés durant près de 40 ans après avoir été provisoirement identifiés comme appartenant à la famille des hyénidés par des paléontologues des années 1980. Beaucoup plus tard, Jack Tseng, paléontologue de l’Université de Buffalo, les examina, et les dents furent officiellement identifiées comme appartenant au genre Chasmaporthetes.
L’une des dents fossilisées trouvées à Old Crow, au Yukon, en 1977. Ces dents sont les premiers fossiles connus de hyènes provenant de l’Arctique. Source : Grant Zazula / Gouvernement du Yukon
Les Chasmaporthetes sont apparues en Amérique du Nord il y a environ cinq millions d’années et ont survécu environ quatre millions d’années, bien que les deux spécimens trouvés au Yukon sont estimés, par l’équipe de recherche, à environ 1,5 à 0,85 million d’années. Les hyènes modernes vivent exclusivement en Afrique, au Moyen-Orient et en Inde. Il est donc étonnant de parler de hyènes vivant dans l’Arctique à l’époque pléistocène, mieux connue sous le nom d’ère glaciaire. Les spécimens Chasmaporthetes trouvés à Old Crow pourraient s’être adaptés pour survivre aux conditions difficiles de l’Arctique (une fourrure plus épaisse, ou qui change de couleur selon les saisons à la manière du lièvre arctique). En plus de ces adaptations, le Chasmaporthetes arbore aussi des traits similaires à ceux de la hyène tachetée moderne (Crocuta crocuta). Le Chasmaporthetes a des mâchoires puissantes, parfaites pour briser des os, similaires à celles de la hyène tachetée. Toutefois, contrairement à sa cousine, le Chasmaporthetes a aussi de longues pattes, idéales pour la course, qui lui valent le surnom de hyène coureuse. La combinaison de ces longues pattes et de ces mâchoires puissantes indique que bien que le Chasmaporthetes était un charognard accompli, il avait aussi la capacité de chasser d’autres animaux du pléistocène arctique comme le caribou, voire même des mammouths juvéniles. Avec toutes ces adaptations possibles, il est difficile pour les scientifiques de déterminer pourquoi le Chasmaporthetes s’est éteint dans l’Arctique. Une théorie probable est que d’autres espèces du pléistocène, comme l’ours à face courte (Arctodus simus) ou le Borophagus, un chien avec des mâchoires pouvant briser les os, pourraient avoir supplanté les hyènes pour l’accès aux proies et aux carcasses. Les deux seuls spécimens trouvés au Yukon n’en disent malheureusement pas long sur la cause de l’extinction de ces animaux.
Les résultats de l’étude menée par Jack Tseng et ses collaborateurs Grant Zazula et Lars Werdelin ont été publiés dans le journal Open Quaternary. L’étude a aussi fait l’objet de reportages dans la presse grand public, comme le National Geographic, le New York Times, et l’Atlantic.
Lorsqu’on pense aux chameaux, des images de Lawrence d’Arabie et d’immenses mers de sable dans les déserts du Moyen-Orient, de l’Afrique et de l’Asie centrale nous viennent généralement à l’esprit. Mais en matière d’histoire naturelle, les images véhiculées par Hollywood et les émissions de télévision omettent par trop souvent des éléments très importants. En effet, n’est-il pas rare, par exemple, d’associer chameaux, époque glaciaire et Arctique? Pourtant, on trouve de plus en plus de fossiles enfouis dans le sol gelé du nord du Canada, ce qui indique clairement que les réponses expliquant la présence de camélidés dans les déserts de la Terre sont à chercher en Arctique.
Fossiles d'os de pied (à droite) et de doigt (à gauche) de chameau occidental (Camelops hesternus) trouvés en 2008 à Hunker Creak, au Yukon
L’ADN préservé extrait de fossiles trouvés au Yukon (Canada) a permis à Peter Heintzman de l’Université de la Californie à Santa Cruz, de reconstruire l’arbre phylogénétique de la dernière espèce de chameau à avoir vécu en Amérique du Nord : le chameau occidental, de l’époque glaciaire. Ces résultats, ainsi que le nouvel arbre phylogénétique, ont été publiés dans la revue Molecular Biology and Evolution.
À l’époque glaciaire, alors que d’immenses glaciers recouvraient presque tout le Canada, des espèces de la mégafaune, comme le mammouth laineux et le bison des steppes, se sont adaptées au froid et aux rigueurs du climat en se réfugiant dans les régions non glaciaires de l’Alaska et du nord-ouest du Canada. Dans les secteurs situés au sud des calottes glaciaires, les conditions climatiques de l’époque glaciaire n’étaient pas aussi rudes; aussi, des mammifères et d’autres animaux très divers (dont le chameau occidental) pouvaient-ils y vivre.
Le chameau occidental était un animal de grande taille de la famille des camélidés qui, avec son cou long et puissant et sa bosse unique sur le dos, ressemblait probablement beaucoup au dromadaire d’aujourd’hui – à ceci près que ses pattes, d’après les fossiles retrouvés, étaient environ un cinquième (1/5e) plus longues. Le chameau occidental avait une longue tête étroite et la forme de sa bouche et de ses dents semble indiquer qu’il se nourrissait de plusieurs types de plantes, d’herbes, de brindilles et de feuilles.
Le chameau occidental figure parmi les quelque 70 espèces de mammifères qui se sont éteintes en Amérique du Nord il y a environ 13 000 ans. La Terre venait alors de sortir de la dernière époque glaciaire, les températures se réchauffaient, les glaciers fondaient et la nature se transformait rapidement. C’est aussi à peu près à cette époque que les premiers humains sont venus d’Asie en empruntant le pont terrestre de Béring pour s’établir un peu partout sur le continent nord-américain. Nous savons que ces premiers humains chassaient le chameau occidental pour sa viande, car des os de cet animal abattu ont été retrouvés dans quelques-uns des premiers sites archéologiques d’Amérique du Nord.
Bien qu’on ait découvert des centaines de gisements fossilifères regorgeant de milliers de fossiles de chameau occidental dans les régions plus chaudes de l’Amérique du Nord – comme la Californie, le Nevada et l’Arizona –, on n’a trouvé qu’une poignée d’os de chameau de l’époque glaciaire en Alaska et au Yukon. Ce fut donc une surprise pour Ross MacPhee, de l’American Museum of Natural History, de tomber sur des os à l’aspect bizarre dans un amas de fossiles de mammifères de l’époque glaciaire dans une mine d’or de Hunter Creek, située tout près de Dawson au Yukon, lors d’une fouille archéologique en 2008. Il s’est avéré que ces os appartenaient à un rare chameau occidental.
Répartition géographique du chameau occidental au Pléistocène avec des nappes de glace continentales sur l'Amérique du Nord. Pour le Yukon, RH signifie « ruisseau Hunker ».
Cependant, comme dans tout bon récit scientifique, il y a des choses qui sont beaucoup plus compliquées qu’elles en ont l’air. Grant Zazula, du Programme de paléontologie du gouvernement du Yukon, avait des réserves quant à la place autrefois attribuée par les paléontologues au chameau occidental de l’époque glaciaire sur l’arbre phylogénétique. Afin d’approfondir ses connaissances sur l’histoire de ces chameaux disparus, il envoya deux petits fragments de ces os à Peter Heintzman, chercheur postdoctoral au laboratoire de paléogénomique de l’Université de la Californie à Santa Cruz (UCSC Paleogenomics Lab) dirigé par Beth Shapiro. Son équipe se spécialise dans le prélèvement et l’analyse de l’ADN préservé dans les fossiles afin d’étudier comment les animaux ont évolué et se sont adaptés à l’époque glaciaire.
Les camélidés ont fait leur apparition en Amérique du Nord il y a environ 40 millions d’années. Depuis, des douzaines d’espèces ont évolué pour plus tard former deux branches principales de l’arbre phylogénétique : l’une a donné le dromadaire et le chameau de Bactriane – qui nous sont familiers et que l’on rencontre aujourd’hui dans les régions désertiques; l’autre comprend le lama et l’alpaga, confinés de nos jours à l’Amérique du Sud. La plupart des membres disparus de cet arbre phylogénétique peuvent appartenir à l’une ou l’autre de ces branches. Ils sont catégorisés en fonction de la forme et de la taille des os, dents et crânes fossilisés. Depuis une centaine d’années, les paléontologues classent le chameau occidental de l’époque glaciaire dans la partie non évolutive de la branche, avec le lama et l’alpaga.
« Les résultats génomiques sont venus complètement contredire l’histoire paléontologique traditionnelle. Au lieu d’être génétiquement davantage lié au lama et à l’alpaga, comme on l’a cru pendant plusieurs décennies, le chameau occidental de l’époque glaciaire se rapproche en fait beaucoup plus du dromadaire et du chameau de Bactriane d’aujourd’hui. Les fossiles trouvés au Yukon nous poussent à revoir notre compréhension de l’arbre phylogénétique du chameau », explique Peter Heintzman.
« Beth Shapiro et Peter Heintzman sont des sommités mondiales dans l’étude de l’ADN ancien préservé dans les fossiles grâce au pergélisol. C’est un réel plaisir de pouvoir consulter des scientifiques de ce calibre pour nous aider à étudier l’impressionnante collection de fossiles de l’époque glaciaire trouvés dans les mines d’or du Yukon », souligne Grant Zazula.
Cette étude, qui repose sur de l’ADN ancien extrait de fossiles découverts au Yukon, indique que la lignée du chameau occidental de l’époque glaciaire s’est dissociée – il y a de cela environ 10 millions d’années – de la branche à laquelle appartiennent les chameaux actuels. Si les ancêtres directs des chameaux et des dromadaires d’aujourd’hui peuplaient l’Arctique et sont passés en Asie en empruntant le pont continental de Béring voilà environ 7 millions d’années, la branche du chameau occidental est quant à elle restée en Amérique du Nord jusqu’à la fin de l’époque glaciaire.
Le chameau occidental a passé la plus grande partie de son existence dans la partie méridionale de l’Amérique du Nord. Les fossiles découverts au Yukon et en Alaska ont révélé que l’espèce aurait migré vers le nord lors d’une période relativement chaude de la dernière ère glaciaire il y a environ 100 000 ans. Toutefois, à son arrivée dans l’Arctique, le pont continental de Béring aurait été inondé, ce qui aurait empêché le chameau occidental de passer, comme ses cousins, en Asie. Par ailleurs, ce camélidé ne semble pas non plus être arrivé en très grand nombre dans le Nord, ni y avoir vécu très longtemps, car il n’apparaît que très rarement dans le registre fossile de l’Alaska et du Yukon.
« On trouve généralement, dans les mines d’or du Yukon, des os et des dents de mammouth laineux, de bison, de cheval et de caribou. Mais pas de chameau! », fait remarquer Ross MacPhee, qui mène des recherches dans l’Arctique afin d’essayer de comprendre pourquoi tant de mammifères se sont éteints à la fin de l’époque glaciaire.
« Grâce à la datation par le radiocarbone et d’autres types d’analyses, nous poursuivons nos recherches sur le chameau de l’époque glaciaire pour savoir à quel moment il a vécu en Alaska et au Yukon, connaître son régime alimentaire et déterminer les raisons qui ont entraîné sa disparition », précise Grant Zazula.
Établir des liens entre les espèces dans l’arbre de la vie fait partie de la biologie évolutive et de la paléontologie. Il est curieux de constater que les fossiles de chameau découverts dans les régions glacées du Nord canadien ont largement contribué à la compréhension de l’histoire de ce groupe de mammifères que l’on retrouve dans les déserts du monde entier.
Le premier voyage du wapiti et des humains par le pont continental de Béring
Pour de nombreux scientifiques, le fait de déterminer le moment où une espèce donnée de plantes ou d’animaux a colonisé une région constitue un domaine de recherche important. Non seulement cette démarche est-elle intéressante du point de vue historique, mais cela nous permet aussi d’établir pourquoi et comment certains organismes réagissent aux changements environnementaux, et de quelle façon ils se sont adaptés à leur habitat actuel. Le pont continental de Béring est le plus important point d’entrée pour l’Amérique; c’est grâce à lui que des animaux et des personnes ont pu migrer de l’Asie pendant l’époque glaciaire. En archéologie, la date précise à laquelle les premiers habitants ont traversé le pont continental suscite encore de vifs débats.
Dans une récente étude publiée dans Proceedings of the Royal Society B, une équipe internationale de scientifiques maintient que les vestiges fossiles du wapiti d’Amérique du Nord (Cervus elaphus canadensis) donnent des indications utiles pour comprendre à quel moment les premiers habitants ont pu passer de l’Asie à l’Alaska en empruntant le pont continental de Béring.
Bien qu’ils aient fait leur apparition assez récemment sur le continent, les wapitis figurent parmi les grands mammifères emblématiques d’Amérique du Nord. « Pour la première fois, nous savons à quand remonte la première colonisation de l’Amérique du Nord par les wapitis et nous connaissons les anciennes conditions environnementales qui ont facilité leur migration. Cela nous aide également à comprendre quand et comment les premiers habitants sont arrivés », explique Ian Barnes, chercheur au Musée d’histoire naturelle de Londres et responsable de l’étude.
Les chercheurs ont obtenu les datations par le radiocarbone, les données isotopiques et génétiques de plus d’une centaine d’anciens bois, ainsi que des échantillons de dents et d’os recueillis en Asie et en Amérique du Nord, y compris des spécimens trouvés au Yukon. Les résultats de ces analyses dénotent que les populations de wapitis se sont développées et se trouvaient en plus grand nombre dans le nord-est de la Sibérie, pendant la période relativement chaude, il y a environ 50 000 ans. Cependant, les wapitis ont subi de plein fouet les conditions de froid extrême du dernier maximum glaciaire, ce qui a donné lieu à une longue période de déclin de la population jusqu’à il y a environ 22 000 ans. Avec le retour d’un climat plus favorable, voilà de cela environ 15 000 ans, les conditions étaient bonnes pour que le wapiti revienne et les populations ont continué d’augmenter en Sibérie jusqu’à aujourd’hui. Peu de temps après, le wapiti a migré de la Béringie vers l’Alaska pour plus tard peupler la majeure partie du territoire nord-américain.
Ces résultats ont soulevé quelques questions majeures. Si les wapitis vivaient en Sibérie depuis longtemps, pourquoi ont-ils attendu si longtemps pour traverser le pont continental de Béring pour venir en Amérique du Nord? Et quelles conditions météorologiques leur auraient permis de migrer à cette époque?
Meirav Meiri et ses collègues chercheurs avancent l’idée qu’une sorte d’obstacle a dû empêcher les wapitis de se rendre vers l’est de l’Amérique du Nord pendant une grande partie des 50 000 dernières années. Les données paléoenvironnementales démontrent que le pont terrestre du centre de la Béringie était beaucoup plus froid et humide, donc un habitat pas très favorable pour les wapitis, et ce, pendant presque tout le Pléistocène tardif. Il y a environ 15 000 ans, les températures se sont brièvement réchauffées en raison d’une augmentation de la production fourragère, si bien que les herbivores généralistes comme les wapitis ont pu pour la première fois traverser l’est de la Sibérie et ainsi venir coloniser l’Amérique du Nord. Il y a environ 11 000 ans, cette période de migration a été abruptement interrompue avec l’élévation du niveau de la mer et l’inondation du pont continental de Béring.
Il est intéressant de remarquer que la situation des populations de wapitis de la Béringie s’apparente beaucoup aux découvertes archéologiques de la migration des premiers humains vers l’Amérique du Nord. Les chercheurs croient que les populations humaines de la Béringie étaient soumises aux mêmes variables environnementales ou climatiques que les wapitis, ce qui aurait empêché les deux types de mammifères de coloniser l’Amérique du Nord il y a environ 15 000 ans. L’étude donne également à penser que les humains ont peut-être migré en même temps que les wapitis et étaient des chasseurs spécialisés. Les données de plusieurs sites archéologiques soutiennent l’hypothèse que cette période de réchauffement et l’élargissement du territoire des wapitis auraient facilité la migration des humains par le pont continental de Béring et plus au sud, d’un bout à l’autre de l’Amérique.
Cette étude s’inscrit dans le cadre de la recherche doctorale de Meirav Meiri au Royal Holloway de l’Université de Londres et a été réalisée en collaboration avec des scientifiques britanniques, américains, israéliens, russes et canadiens. « Plusieurs Yukonnais s’intéressent à l’histoire du wapiti dans notre territoire. C’est vraiment une bonne chose que de pouvoir enfin trouver des réponses à des questions restées en suspens quant à la période à laquelle cette espèce a vécu en Béringie et sur son lien avec les premières populations humaines d’Amérique du Nord. Je suis fier que le Programme de paléontologie du Yukon puisse venir en aide aux étudiants et aux scientifiques des quatre coins de la planète et de pouvoir collaborer avec eux afin de trouver de nouvelles informations sur les fossiles du Yukon et sur notre histoire ancienne », déclare Grant Zazula, paléontologue du Yukon.
Référence : Faunal record identifies Bering isthmus conditions as constraint to end-leistocene migration to the New World. Meirav Meiri, Lister AM, Collins MJ, Tuross N, Goebel T, Blockley S, Zazula GD, van Doorn N, Guthrie RD, Boeskorov GG, Baryshnikov GF, Sher A, Barnes I. 2014. Proceedings of the Royal Society B, Biological Sciences, 281.
L'ADN de plantes anciennes permet d'en savoir plus sur le paysage de la Béringie d'il y a 50 000 ans
Une nouvelle étude, publiée dans l’édition du 6 février de la revue Nature, a remis en question l’image bien implantée que l’on se faisait d’une Béringie recouverte d’une vaste végétation de prairie, connue sous le nom de « steppes à mammouths ». Aussi allons-nous peut-être devoir effacer de notre esprit cette image de mammouths se nourrissant de gros bouquets d’herbes, et les imaginer plutôt en train de brouter de petites plantes à fleurs connues sous leur nom scientifique d’herbacées non graminoïdes.
Les chercheurs qui travaillent en Béringie se sont longtemps demandé comment une communauté de mammouths laineux, de bisons des steppes et d’autres grands mammifères a pu survivre dans les conditions extrêmes et glaciales qui sévissaient en Arctique pendant l’époque glaciaire. Des études visant à reconstruire ces types de communautés végétales, qui servaient de fourrage pour les animaux, sont au cœur de cette question.
Les reconstitutions de la végétation de la Béringie alimentent les débats depuis longtemps. La plupart des études antérieures sur la paléoécologie (l’étude des anciens écosystèmes) de la Béringie sont fondées sur l’analyse de pollen fossilisé provenant de carottes de sédiments prélevées au fond des lacs. Les résultats de ces études sur le pollen réalisées en Sibérie, en Alaska et au Yukon donnent à penser qu’à l’époque glaciaire, la Béringie était marquée par un paysage à la végétation clairsemée, semblable à celui de l’Extrême-Arctique ou de la toundra présente à haute altitude, c’est-à-dire avec peu de plantes et beaucoup de terres stériles. Cette reconstitution n’a pas bien été accueillie par les paléontologues des vertébrés, car elle contredit l’observation paléontologique selon laquelle différents types d’herbivores vivaient en abondance dans la région, du fait de la grande quantité d’os de l’époque glaciaire qui y ont été trouvés. Ces dernières années, l’analyse de macrofossiles végétaux (graines, feuilles, etc.) que l’on retrouve dans le pergélisol, nous a permis d’avoir une vision beaucoup plus précise de la végétation de l’époque glaciaire. Ces données correspondent davantage à la théorie voulant que la prairie ait été très productive.
Menée par Eske Willerslev de l’Université de Copenhague et sa nombreuse équipe composée de scientifiques de plusieurs pays, la nouvelle étude s’est faite selon une approche très différente des études paléoécologiques réalisées antérieurement. En effet, les chercheurs ont plutôt examiné l’ADN de plantes anciennes préservé dans les sols formés sur du pergélisol un peu partout en Arctique. L’examen de l’ADN des sols est une méthode relativement nouvelle d’analyser la paléovégétation, mais on la considère comme une source fiable d’éléments probants pour ce qui est des communautés végétales locales. L’ADN provient de racines décomposées et de la biomasse aérienne des plantes ainsi que d’excréments d’animaux enfouis dans le sol. L’équipe de recherche a en outre analysé l’ADN de plantes préservé provenant de contenus stomacaux de mammifères de la Béringie, notamment d’un cheval du Yukon découvert par des exploitants de placers au ruisseau Last Chance.
En tout, l’étude a permis d’examiner l’ADN de plantes provenant de 242 échantillons de sédiments prélevés sur 21 sites, y compris dans plusieurs des champs aurifères du centre du Yukon. En utilisant la méthode de datation par le radiocarbone, les échantillons de sédiments ont été divisés en trois périodes : 1) Pré-DMG (dernier maximum glaciaire), il y a entre 50 000 et 25 000 ans; 2) DMG, il y a entre 25 000 et 15 000 ans; 3) Post-DMG, de -15 000 ans à aujourd’hui. Les trois périodes ont été comparées afin de dégager la tendance générale de l’évolution de la végétation au cours des 50 000 dernières années.
Contrairement au modèle établi voulant que la Béringie soit un territoire de riches prairies, les résultats de cette nouvelle étude portent à croire qu’il y avait en fait peu d’herbe ici à l’époque glaciaire. Au contraire, la Béringie avant et pendant le dernier maximum glaciaire était largement recouverte d’une grande diversité de plantes herbacées non graminoïdes, c’est-à-dire des petites plantes à fleurs. L’étude a également indiqué que la diversité globale des plantes était à son minimum durant le dernier maximum glaciaire, ce qui est normal étant donné que ce fut la période la plus froide et la plus sèche du Pléistocène. Avec l’apparition d’arbustes ligneux et de la toundra, la composition de la végétation régionale a brusquement changé il y a 15 000 ans, reflétant des conditions plus humides et plus chaudes à la fin de l’époque glaciaire.
Dans l’ensemble, ces nouveaux résultats tendent à indiquer aux chercheurs que les grands mammifères de la Béringie complétaient leur alimentation avec une grande quantité de plantes herbacées non graminoïdes riches en protéines, plutôt que de se nourrir plus ou moins exclusivement de graminées. On peut alors se demander pourquoi avoir qualifié le paysage de l’ancienne Béringie de « steppe à mammouths ». Si les prairies ou la steppe de l’époque glaciaire ressemblaient davantage à des champs de coquelicots, d’anémones et de sauge, les chercheurs auraient dû trouver un meilleur terme pour décrire cet environnement ancien. Comme c’est souvent le cas en science, de nouvelles informations amènent toujours de nouvelles questions.
Pour Grant Zazula, le paléontologue du gouvernement du Yukon et coauteur de l’étude : « Ces nouvelles données sur l’ancien ADN vont probablement modifier notre perception des environnements de l’époque glaciaire de la Béringie. Cependant, comme pour tous les types de données paléoécologiques, cette étude ne donne peut-être pas un aperçu complet et définitif de ce à quoi ressemblait la steppe à mammouths. Aussi faut-il espérer que cet article mènera à d’autres recherches qui nous aideront à nous faire une meilleure idée des communautés végétales anciennes et des changements environnementaux en Arctique ».
La recherche, présentée par Willerslev et ses collègues, constitue le projet le plus systématique et celui s’étendant sur la plus grande région géographique jamais réalisé en utilisant de l’ADN ancien dans la reconstruction de végétation ancienne. L’équipe était composée de scientifiques européens, asiatiques, australiens et nord-américains s’intéressant tous aux environnements de l’époque glaciaire. Les sédiments du pergélisol exposés à des exploitations de placers aurifères au Yukon ont grandement contribué à cette recherche et continuent de fournir de nouveaux renseignements importants sur la Béringie.
Le Yukon est reconnu partout dans le monde pour ses incroyables fossiles de mammifères de l’époque glaciaire, comme ceux du mammouth laineux et du machairodonte. Mais une question revient souvent : « Y avait-il aussi des dinosaures au Yukon? » La réponse est oui, bien sûr que des dinosaures ont foulé le sol du Yukon, il y a plusieurs millions d’années avant l’époque glaciaire, mais malheureusement, nous n’avons pas trouvé beaucoup de fossiles de ces animaux ici. À vrai dire, à ce jour, on n’a retrouvé que cinq ossements fossiles de dinosaures dans le territoire, qui viennent s’ajouter aux impressionnantes empreintes de dinosaures préservées dans le substrat rocheux découvertes près de Ross River.
Encore plus rares que les os de dinosaures : les fossiles de reptiles marins anciens, qui peuplaient les océans au temps des dinosaures. En fait, le premier fossile de reptile marin ancien n’a été découvert qu’en 1998 aux abords de la rivière Beaver par David MacDonald, un piégeur d’animaux à fourrure. M. MacDonald a trouvé un « artefact d’une drôle de forme » le long de la rive et l’a rapporté à Whitehorse pour le faire examiner par John Storer, le paléontologue du Yukon de l’époque.
M. Storer a tout de suite reconnu cet objet rond et brillant : il s’agissait de la vertèbre d’un ancien ichtyosaure, un reptile marin qui peuplait les eaux à l’ère mésozoïque (il y a entre 250 et 65 millions d’années) et qui ressemblait un peu au dauphin d’aujourd’hui. À l’époque – et sur la foi de ses premières estimations géologiques –, John Storer croyait que l’objet datait du début de l’ère mésozoïque, soit de la période triasique, il y a quelque 240 millions d’années. Mais comme il n’avait pas beaucoup étudié les fossiles marins, il n’a pas effectué d’étude formelle sur le nouveau spécimen.
Transportons-nous maintenant en 2010, année où le paléontologue James Campbell, étudiant diplômé de l’Université de Carleton, travaillait en partenariat avec la Commission géologique du Canada et la Commission géologique du Yukon le long de la rivière Road, dans la région éloignée de la rivière Peel, dans le nord du territoire. Alors qu’il effectuait des recherches sur un affleurement rocheux, M. Campbell trouva un fossile et reconnut immédiatement qu’il s’agissait d’une vertèbre provenant d’un ancien reptile marin. De retour à son laboratoire, il examina le spécimen. Lui et ses collègues conclurent que ce fossile était une vertèbre de plésiosaure ayant vécu à l’époque du Crétacé, il y a environ 110 millions d’années. Les plésiosaures sont de grosses bêtes à long cou avec des nageoires pectorales… comme le monstre du Loch Ness!
Après avoir appris la découverte du plésiosaure, Grant Zazula, paléontologue du Yukon, prend contact avec James Campbell afin d’en savoir davantage sur ces fossiles. Des examens plus approfondis de l’ichtyosaure, découvert pour la première fois en 1998, ont révélé que le fossile datait de beaucoup moins longtemps que ce que l’on croyait – il remonte à peu près à la même période que le plésiosaure trouvé par M. Campbell près de la rivière Road. Les nouveaux fossiles de plésiosaure et d’ichtyosaure appartiennent tous deux aux reptiles marins qui vivaient dans les eaux de ce qui allait devenir le Yukon, il y a près de 110 millions d’années.
L’étude de Campbell donne de nombreuses nouvelles informations sur la vie marine de l’ancienne mer qui s’étendait autrefois à l’est du Yukon, de l’océan Arctique au centre-ouest de l’Amérique du Nord.
Les résultats de l’étude ont été publiés dans le numéro d’automne de The Canadian Field-Naturalist. L’article décrit ces deux fossiles, qui seront conservés en permanence à Whitehorse dans les collections de fossiles du gouvernement du Yukon.
Cette recherche est le fruit d’une collaboration entre le Programme de paléontologie du gouvernement du Yukon, la Commission géologique du Canada, l’Université de l’Alaska à Fairbanks, le Cleveland Museum of Natural History et l’Université de Carleton. Cette publication scientifique est le premier rapport scientifique officiel portant sur les seuls fossiles de reptiles marins anciens connus.
Il y a 125 000 ans, les mastodontes d’Amérique « passaient leurs vacances » sous le climat chaud de l’Arctique
De nouvelles datations par le radiocarbone sur des restes fossilisés de mastodontes, trouvés en Alaska et au Yukon, semblent indiquer qu’ils avaient disparu de la région bien avant la colonisation par les humains.
Les estimations existantes de l’âge des fossiles de mastodontes d’Amérique indiquent qu’ils vivaient dans les zones arctique et subarctique à une période où la région était recouverte de calottes glaciaires. Cependant, cette chronologie contredit ce que les scientifiques savent à propos de l’habitat privilégié de ces animaux massifs, à savoir les forêts et les zones humides abondantes en feuilles pour se nourrir. Dans un article publié aujourd’hui dans Proceedings of the National Academy of Sciences, une équipe internationale de chercheurs a publié de nouvelles datations par le radiocarbone portant à croire que les régions arctique et subarctique n’étaient pour les mastodontes que des « lieux de villégiature » temporaires lorsque les températures étaient plus chaudes. Les nouvelles conclusions indiquent aussi que les mastodontes se sont éteints dans ces régions plusieurs dizaines de millénaires avant la colonisation par les humains ou à la suite des changements climatiques, qui se sont produits à la fin de l’époque glaciaire il y a environ 10 000 ans. À noter qu’ils figurent parmi les quelque 70 espèces de mammifères qui ont disparu en Amérique du Nord.
« Depuis des décennies les scientifiques essaient de rassembler des informations sur ces extinctions », fait observer Ross MacPhee, conservateur au Département de mammalogie de l’American Museum of Natural History et coauteur de l’article. Était-ce parce que les premiers habitants d’Amérique du Nord se sont livrés à une chasse excessive? Est-ce à cause du réchauffement climatique rapide de la fin de l’époque glaciaire? Ces gros mammifères ont-ils été victimes d’un dramatique épisode de mortalité massive? Ou s’agit-il d’une situation qui a évolué au fil du temps, résultat d’un ensemble complexe de facteurs?
Au cours du Pléistocène tardif, il y a environ 10 000 à 125 000 ans, le mastodonte d’Amérique (Mammut americanum) s’est répandu dans plusieurs régions du continent nord-américain et dans des secteurs périphériques : sous les tropiques du Honduras et sur la côte arctique de l’Alaska, par exemple. Les mastodontes étaient des spécialistes du broutage qui se nourrissaient de plantes ligneuses et préféraient vivre dans des zones boisées mixtes ou peuplées de conifères, constituées de basses terres marécageuses.
« Le mastodonte se servait efficacement de ses dents pour arracher et écraser les brindilles, les feuilles et les tiges d’arbustes et d’arbres. Il est donc très peu probable qu’il aurait été capable de survivre dans les régions recouvertes de glace de l’Alaska et du Yukon pendant la dernière période glaciaire, comme le laissaient supposer des datations de fossiles réalisées antérieurement », explique Grant Zazula, paléontologue du Programme de paléontologie du Yukon et principal auteur de la nouvelle publication.
De nouvelles méthodes de datation par le radiocarbone ont permis de déterminer le profil de température des 140 000 dernières années (données indirectes d’isotope de l’oxygène) pour la végétation et la présence de mastodontes.
L’équipe de recherche a utilisé deux différents types de datation précise par le radiocarbone sur une collection de 36 dents et os fossilisés de mastodontes d’Amérique de l’Alaska et du Yukon, c.-à-d. dans la région que l’on appelle la Béringie orientale. Élaborées à l’Université d’Oxford et à l’Université de la Californie à Irvine, les méthodes de datation sont conçues pour ne cibler que le matériau provenant de collagène osseux et non les « résidus », comme les vernis de préparation ou les colles que l’on utilisait il y a plusieurs années pour conserver les spécimens.
Toutefois, tous les fossiles étaient plus anciens que ce que l’on pensait initialement, certains remontant à plus de 50 000 ans, soit la limite à laquelle la datation par le radiocarbone est efficace. En tenant compte des préférences d’habitat du mastodonte ainsi que d’autres informations géologiques et écologiques, les résultats portent à croire que les mastodontes ont probablement peuplé les régions arctique et subarctique pendant une courte période – il y a environ 125 000 ans –, à l’époque où se sont formées les forêts et les zones humides et où les températures étaient aussi chaudes qu’aujourd’hui.
« Les mastodontes n’ont pas séjourné longtemps dans le Nord, indique M. Zazula. Le retour des conditions froides et glaciales, ainsi que l’avancée des glaciers continentaux il y a environ 75 000 ans, ont eu pour effet d’anéantir leur habitat. Disparues de la Béringie, les populations de mastodontes se sont déplacées beaucoup plus au sud, où leur espèce s’est complètement éteinte il y a environ 10 000 ans ».
Ces travaux ont différentes implications. Les chercheurs savent que les paresseux marcheurs géants, les chameaux d’Amérique et les castors géants ont aussi migré, mais leurs études portent sur d’autres groupes d’animaux ayant pu le faire également. Les travaux menés sous-entendent par ailleurs que les humains n’ont rien à voir avec la disparition des mastodontes dans le Nord.
« Nous ne sommes pas en train de dire que les humains n’ont pas joué un rôle dans l’extinction de la mégafaune il y a 11 000 ans. Mais à cette époque, le peu de mastodontes qui restaient se concentrait principalement dans la région des Grands Lacs, précise M. MacPhee. Voilà qui est très différent de l’explication classique voulant que ce soient les dévastations d’origine humaine qui ont causé la disparition des mastodontes dans toute leur zone de répartition en seulement quelques centaines d’années ».
Ont également contribué à cet article : Jessica Metcalfe, Université de la Colombie-Britannique; Alberto Reyes, Université de l’Alberta; Fiona Brock et Shweta Nalawade-Chavan, Oxford Radiocarbon Accelerator Unit; Patrick Drukenmiller, Musée de l’Université de l’Alaska et Université de l’Alaska à Fairbanks; Pamela Groves, Daniel Mann et Michael Kunz, Université de l’Alaska à Fairbanks; C. Richard Harington, Musée canadien de la nature; Gregory Hodgins, Université de l’Arizona, Tucson; Fred Longstaffe, Université Western à London, en Ontario; H. Gregory McDonald, U.S. National Parks Service; et John Southon, Université de la Californie à Irvine.
Cet article a été financé par le Bureau of Land Management Arctic Field Office. La Première nation des Gwitchin Vuntut d’Old Crow et la communauté d’exploitation des mines d’or placérien ont offert leur soutien et leur aide pour la collecte de fossiles datant de l’époque glaciaire du Yukon.
