Une histoire de l'évolution des mammouths : de leur apparition à leur extinction

À l'occasion de cette formidable découverte et prouesse scientifique, le paléogénéticien Régis de Bruyne était invité au micro de Mathieu Vidard, dans l'émission "La Terre au carré". Après avoir fait un état des lieux des nouvelles connaissances et perspectives de recherche qu'une telle prouesse scientifique offre à la paléogénétique du point de vue de la compréhension de l'origine des espèces, il nous a permis de mieux comprendre quelles étaient les différentes caractéristiques du mammouth en général et dans quel environnement géologique il a vécu et évolué. 

Pour rappel, le paléontologue a pour mission de mieux comprendre l’évolution des espèces animales anciennes, leurs interactions avec leurs semblables et avec leur milieu naturel. Tout cela, il peut le savoir grâce au séquençage ou bien l’étude d’échantillons de génomes complets qu’il prélève depuis les découvertes ADN fossiles. Comme cette récente expérience menée sur des sédiments de dents de mammouths ayant existé il y a plus d'un million d'années, et qu'il est possible d'extraire grâce au dégel du permafrost sibérien. 

Au tout début "les mammouths géants"

Les mammouths et les éléphants appartiennent à la même famille, celle des Éléphantidés, qui trouve son origine en Afrique, il y a à peu près 50 millions d'années. Cette famille a donné naissance à trois grandes lignées : 

• La lignée des futurs Éléphants d'Asie,
• La lignée des Éléphants d'Afrique (qui sont donc restés sur le continent maternel),
• La lignée des Mammouths qui, assez vite, ont quitté l'Afrique pour conquérir l'Eurasie puis l'Amérique. 

À partir de cette base, plusieurs morphotypes de mammouths sont apparus, appartenant à plusieurs lignées différentes et s'adaptant à des environnements tout à fait différents des uns des autres puisque le mammouth était présent partout sur la planète.

Dès 3,5 millions d'années, on retrouvait déjà des mammouths, aussi bien dans la Roumanie et la Chine actuelle car c'est un animal qui, dès qu'il a quitté l'Afrique, son territoire d'évolution d'origine, a investi l'environnement eurasien. Ces premiers mammouths ont aussi traversé et quitté la Sibérie, par le détroit de Béring, passant ainsi en Amérique du Nord, il y a au moins 1,5 million d’années. Ils ont profité d'une dérégression marine, une des nombreuses phases de descente et de montée du niveau des eaux. Comme cette mer, qui sépare l'Amérique du Nord du Kamtchatka, est déjà très peu profonde à la base, ils sont nombreux à avoir pu passer.

Les mammouths de l'époque n'étaient pas "laineux" comme ceux qui ont existé jusqu'à il y a 4 000 ans. Ils étaient sans doute beaucoup plus proches de la morphologie d'un éléphant moderne, avec un régime alimentaire très semblable à celui d'un éléphant actuel. C'était un éléphant généraliste qui pouvait véritablement diversifier sa nourriture dans la forêt et ne pas seulement se contenter de manger de l'herbe. 

Ce sont des animaux qui étaient encore plus grands que les éléphants modernes ! 

Certains mammouths méridionaux dépassaient les 4 mètres de haut et pouvaient peser quasiment jusqu'à 10 tonnes à l'image du squelette du mammouth de Durfort, toujours présent dans la Galerie de Paléontologie, du Muséum d'histoire naturelle. Il est l’un des plus grands fossiles de mammouth connus au monde dont un grand projet de restauration a été lancé afin de sauvegarder ce spécimen remarquable, très fragilisé par le passage du temps.

Cette lignée des "premiers géants généralistes" vivait dans un climat plus ou moins forestier, tempéré et même parfois subtropical, jusqu'à ce qu'ils s'adaptent, par la force des choses, au changement climatique qui a marqué le début de la période géologique du Pléistocène, où il fait froid et aride. C'est la première époque géologique dite du Quaternaire, l'avant-dernière sur l'échelle des temps géologiques, qui s'étend de 2,5 millions d'années à 12 000 ans environ avant le présent. Régis De Bruyne explique que "le mammouth y vivait dans un environnement avant tout aride qui, lui-même, a généré un environnement de steppes, très herbeux, produisant beaucoup de végétation, soit dit en passant très appréciée par ces mammouths en guise de nourriture". 

"Le mammouth laineux" : l'espèce la plus récente et la dernière du genre

Les espèces primitives de mammouths remontent tellement loin dans l'histoire, qu'elles ne ressemblent aucunement à l'image que s'en sont faits les hommes préhistoriques, après les avoir représentés dans les fameuses grottes préhistoriques. Le mammouth qui a croisé l’homme n'était autre que l'une des espèces les plus récentes, l'une des dernières lignées à avoir croisé l'homme. 

Le mammouth laineux est le seul que les premiers hommes aient eu la chance de croiser

Le paléogénétitien explique même que "ce sont ceux qui étaient connus pour être les plus adaptés à cet environnement froid et aride, qui pouvaient se nourrir exclusivement de ce qu'ils pouvaient pâturer dans 'la steppe-toundra' autrement dit l'écosystème de la dernière période glaciaire". Toutefois, Régis De Bruyne nous apprend que "les analyses liées à la récente découverte, ont révélé que des variations génétiques associées à la vie dans l'Arctique, comme la pilosité, la thermorégulation ou les dépôts de graisse, ont montré  que les mammouths étaient poilus bien avant l'apparition de leur congénère que l'on avait nommé jusque-là 'laineux'. Il y avait en réalité des proto-mammouths laineux qui avaient déjà émergé au Nord-Est de la Sibérie à l'époque des premiers mammouths".

Montre-moi tes dents, je te dirais quel âge tu as

La taille de la dent dépend de l'âge du mammouth, affirme Régis De Bruyne : "Adulte, elle fait à peu près une trentaine de centimètres de long, et une vingtaine de centimètres de haut. Ce sont des dents très hautes, très lourdes. Ce qui explique notamment une partie de la morphologie du mammouth pourvu en général d'une musculature très importante au niveau de la nuque. 

D'ailleurs, des dents, ils en ont assez peu puisque, naturellement, celles-ci sont compensées par deux grandes défenses. Au minimum, ils ont d'une à deux dents par demi-mâchoire". 

Le mammouth et le mastodonte : les apparences sont parfois trompeuses

Ils ne font pas du tout partie de la même famille. Le mammouth est un genre appartenant à la famille des éléphantidés, quand le mastodonte correspond à une autre famille. Ce sont deux animaux profondément distincts même s'ils appartiennent toutefois au même ordre de mammifères dit des "proboscidiens" (animaux à trompes). 

En effet, s'ils se ressemblent énormément, au point parfois de nourrir de nombreuses confusions, le spécialiste explique que "le mastodonte est un animal qui avait des dents avec des faux airs de mamelles. Ce sont deux lignées différentes. Les mastodontes se sont séparés de la famille des éléphantidés, il y a au moins 25 millions d'années, même si les tous derniers mastodontes (américains) ont quand même coexisté avec les mammouths notamment en Amérique du Nord, il y a à peu près 15 000-10 000 années. 

Il faut vraiment s'imaginer un animal qui a une morphologie assez ressemblante à celle d'un mammouth mais il suffit de regarder leurs dents pour les dissocier. Les mammouths ont une grande facette d'usure, vraiment typique d'animaux qui vont abraser leur nourriture. Ils vont adopter un mouvement pendulaire des mâchoires l'une par rapport à l'autre, car leurs dents sont à plat, ils n'ont pas de tubercules. Contrairement au mastodonte qui, lui, va avoir tendance à mâcher car il peut broyer les feuilles grâce à ses beaux tubercules". 

Le réchauffement climatique a contribué à l'extinction du mammouth

C'est avant tout parce que l'environnement dans lequel il s'épanouissait a disparu. Le réchauffement climatique sévissait déjà il y a 10 000 années, dans l'Arctique, par une humidification de l'environnement : 

Régis De Bruyne suggère "qu'il ne s'est pas éteint par hasard". La plupart des espèces de mammouths se sont éteintes il y a 10 000 ans sur les continents nord-américain et sibérien. Une exception toutefois : le mammouth laineux quant à lui s'est éteint il y a 4000 ans. 

Il restait quelques îlots dans l'Arctique, avec des petites populations de mammouths, notamment sur l'île de Wrangel, mais ces populations étaient en train de péricliter, du fait d’un environnement qui disparaissait. 

Cette steppe-toundra, environnement froid et sec, qui correspond à la dernière période glaciaire, s'est transformée en un environnement beaucoup plus humide qui a altéré le type de végétation qu’un mammouth exploitait pour se nourrir. Une végétation plus ligneuse, racinaire, avec une très faible biomasse aérienne". 

Un mammouth ne se nourrit pas de racines et, à l’usure, il n y avait plus rien à manger.

Aller plus loin

🎧  RÉÉCOUTER - La Terre au carré : Le mammouth et l'environnement du passé racontés par l'ADN fossile

▶︎ Bienvenue dans la Galerie de paléontologie et d'anatomie comparée du Muséum national d'Histoire naturelle

🎥  REGARDER - Camille passe au vert : Il faut sauver le squelette du mammouth de Durfort