Des scientifiques chinois ont isolé des cellules de cartilage de dinosaure parfaitement conservées vieilles de 125 millions d'années. Les cellules contiennent des noyaux avec des résidus de molécules organiques et de chromatine.
L'étude est publiée dans Communications Biology.
Le dinosaure, appelé Caudipteryx, était omnivore, de petite taille comme un paon avec de longues plumes de queue. Il a visité les rives des lacs peu profonds de Jehol Biota dans la province du Liaoning au début du Crétacé.
"Les données géologiques se sont accumulées au fil des ans et montrent que la préservation des fossiles dans le Biota Jehol est uniquement due aux fines cendres volcaniques qui enterrent les cadavres et les préservent au niveau cellulaire", a déclaré le co-auteur de l'étude Li Zhiheng, un associé. professeur à l'Institut de paléontologie et de paléoanthropologie des vertébrés (IVPP) de l'Académie chinoise des sciences.
Les paléontologues prélèvent un morceau de cartilage articulaire distal du fémur droit de ce spécimen, le décalcifient et utilisent diverses méthodes microscopiques et chimiques pour l'analyser. Ils comprennent que toutes les cellules sont minéralisées par silicification (enrichissement en silice, quartz) après la mort de l'animal. Cette silicification a très probablement permis une excellente conservation de ces cellules.
Les chercheurs ont également découvert deux principaux types de cellules : des cellules saines au moment de la fossilisation et des cellules moins saines qui étaient poreuses et qui ont commencé le processus de fossilisation pendant que le dinosaure était en train de mourir.
« Il est possible que ces cellules soient mortes avant la mort de l'animal », explique Alida Bailleul, professeure agrégée à l'IVPP et co-auteur de l'étude.
La mort cellulaire est un processus qui se produit naturellement tout au long de la vie de tous les animaux. Mais la capacité d'adapter une cellule fossilisée à un endroit spécifique du cycle cellulaire est quelque chose de complètement nouveau en paléontologie. C'est l'un des objectifs des scientifiques de l'IVPP : améliorer les images cellulaires dans les fossiles.
L'équipe a également isolé certaines cellules et les a colorées avec un produit chimique utilisé dans les laboratoires biologiques appelé hématoxyline. Ce produit chimique violet est connu pour se lier aux noyaux cellulaires. Après avoir coloré le matériau du dinosaure, une cellule de dinosaure a montré un noyau violet avec des fils violets plus foncés. Cela signifie qu'une cellule de dinosaure vieille de 125 millions d'années a un noyau si bien conservé qu'il conserve une partie des biomolécules et des brins de chromatine d'origine.
La chromatine dans les cellules de tous les organismes vivants sur Terre est constituée de molécules d'ADN étroitement emballées. Ainsi, les résultats de cette étude fournissent des données préliminaires qui suggèrent que les restes de l'ADN original du dinosaure peuvent encore être préservés. Mais pour vérifier cela, l'équipe a encore beaucoup de travail à faire et utilise des méthodes chimiques beaucoup plus sophistiquées que la coloration utilisée dans l'étude.
« Soyons honnêtes, nous nous intéressons évidemment aux noyaux cellulaires fossilisés, car c'est là que devrait se trouver l'essentiel de l'ADN si l'ADN est préservé », explique Alida Baileul. L'année dernière, elle a publié une autre étude montrant la préservation exceptionnelle des noyaux et des biomolécules dans les cellules cartilagineuses d'un dinosaure du Montana. Donc, nous avons de bonnes données préliminaires, des données très intéressantes, mais nous commençons tout juste à comprendre la biochimie cellulaire dans de très vieux fossiles. A partir de maintenant, nous devons travailler plus dur. "
L'équipe insiste pour que de nombreuses autres analyses soient effectuées et même que de nouvelles méthodes soient développées pour comprendre les processus qui peuvent permettre aux biomolécules d'être préservées dans les cellules de dinosaures, car personne n'a jamais réussi à séquencer l'ADN de dinosaure.
Le séquençage est utilisé pour confirmer si l'ADN ancien est préservé dans les fossiles. Jusqu'à présent, cette méthode n'a fonctionné que pour les jeunes fossiles (pas beaucoup plus vieux qu'environ un million d'années), mais elle n'a jamais fonctionné pour le matériel de dinosaure. Les dinosaures sont considérés comme trop vieux pour préserver l'ADN. Les données chimiques recueillies par les scientifiques de l'IVPP et de la STM montrent le contraire.
Bien que davantage de données doivent être collectées, cette étude montre clairement que les cellules de dinosaures fossiles vieilles de 125 millions d'années ne peuvent pas être considérées à 100% comme de la pierre. Ils ne sont pas complètement « pétrifiés ». Ils peuvent encore contenir des résidus de molécules organiques. Il est désormais vital de comprendre exactement ce que sont ces molécules, si des informations biologiques et des débris d'ADN ont été préservés.
Photo : Reconstruction de Biota Jehol et d'un spécimen bien conservé de Caudipteryx. Crédit : Zheng Qiuyang
Référence : Zheng, X. et al. Conservation nucléaire dans le cartilage du dinosaure Jehol Caudipteryx. Biologie des communications (2021). DOI : 10.1038 / s42003-021-02627-8
Source : Restes de molécules organiques trouvés dans les noyaux d'anciennes cellules de dinosaures
Académie chinoise des sciences
