Depuis que le film Jurassic Park a fantasmé, il y a 20 ans, sur la façon dont les dinosaures pouvaient être clonés à partir du sang trouvé dans d’anciens moustiques piégés dans l’ambre, les collectionneurs de fossiles se sont mis en quête d’un spécimen similaire. Au fil des ans, quelques groupes différents de scientifiques ont prétendu trouver un moustique fossilisé avec du sang ancien piégé dans son abdomen, mais chacune des découvertes de ces équipes, à son tour, s’est avérée être le résultat d’une erreur ou d’une contamination.
Aujourd’hui, il a été annoncé que nous avons enfin un tel spécimen, un moustique gorgé de sang qui a été préservé dans une roche schisteuse pendant environ 46 millions d’années dans le nord-ouest du Montana. Le plus stupéfiant dans cette découverte ? Elle a été faite il y a trois décennies par un chasseur de fossiles amateur – un étudiant diplômé en géologie nommé Kurt Constenius – puis laissée dans une cave, et seulement reconnue récemment par un biochimiste à la retraite nommé Dale Greenwalt qui a travaillé à la collecte de fossiles dans l’ouest des États-Unis pour le Smithsonian Museum of Natural History.
Le spécimen, décrit dans un article que Greenwalt a publié avec des chercheurs du musée et l’entomologiste Ralph Harbach aujourd’hui dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, est emprisonné dans la pierre, pas dans l’ambre, et (malheureusement pour les amateurs de Jurassic Park) il n’est pas assez vieux pour être rempli de sang de dinosaure. Mais c’est la première fois que l’on trouve un moustique fossilisé avec du sang dans le ventre.
Le spécimen encastré dans la roche a été initialement excavé quelque part au début des années 80, lorsque Constenius, qui poursuivait alors une maîtrise en géologie à l’Université de l’Arizona, a trouvé des centaines d’insectes fossilisés lors de voyages de chasse aux fossiles le week-end avec ses parents dans la formation de Kishenehn, dans le nord-ouest du Montana, près du parc national des Glaciers. Au cours des années suivantes, ils avaient simplement laissé les fossiles dans des boîtes dans leur sous-sol à Whitefish, dans le Montana, et les avaient largement oubliés.
Entrez Greenwalt, qui a commencé à faire du bénévolat au musée en 2006, en cataloguant des spécimens pour le département de paléobiologie. En 2008, il s’est lancé dans son propre projet de collecte de fossiles de la Kishenehn chaque été, en partie parce qu’il avait lu dans un manuel sur l’évolution des insectes une mention désinvolte des découvertes de Constenius, qui n’avaient jamais été rigoureusement décrites dans la littérature scientifique.
Depuis, Greenwalt a collecté des milliers de spécimens de 14 ordres d’insectes différents. Le site de collecte est éloigné – il doit descendre en radeau la rivière Flathead qui longe la frontière du parc jusqu’à un endroit où la rivière a entaillé des couches de roche de la formation Kishenehn, qui comprend du schiste qui a formé le fond d’un lac à l’époque éocène, il y a quelque 46 millions d’années.
« C’est un fantastique site d’insectes fossiles, sans doute l’un des meilleurs au monde », dit-il, notant qu’une rare combinaison de circonstances – de minces couches de sédiments à grain fin et un manque d’oxygène – a conduit à un « degré de préservation époustouflant ». En travaillant là-bas, il a fait un certain nombre de découvertes importantes, collectant des spécimens qui ont conduit à la description de deux nouvelles espèces d’insectes (pdf).
Après que Greenwalt ait rencontré la famille Constenius à Whitefish et décrit son travail, ils ont décidé de faire don de leur collection de fossiles au musée. Lorsqu’il a commencé à cataloguer les boîtes les fossiles et qu’il est tombé sur ce spécimen particulier, « je l’ai immédiatement remarqué – c’était évident qu’il était différent », dit-il. Il soupçonnait que l’abdomen sombrement opaque du moustique, emprisonné dans un mince morceau de schiste, pouvait contenir du sang vieux de 46 millions d’années.
Le personnel du laboratoire de sciences minérales du musée a utilisé un certain nombre de techniques pour scanner le spécimen de près, notamment la spectroscopie à rayons X à dispersion d’énergie. « La première chose que nous avons constatée, c’est que l’abdomen est rempli de fer, ce qui correspond à ce que l’on attend du sang », explique M. Greenwalt. De plus, l’analyse à l’aide d’un spectromètre de masse à ions secondaires a révélé la présence d’hème, le composé qui donne aux globules rouges leur couleur distinctive et leur permet de transporter l’oxygène dans tout l’organisme. D’autres tests qui ont montré une absence de ces composés ailleurs dans le fossile.
Les résultats servent de preuve définitive que le sang a été conservé à l’intérieur de l’insecte. Mais à ce stade, les scientifiques n’ont aucun moyen de savoir quel sang fossilisé de créature remplit l’abdomen du moustique. En effet, l’ADN se dégrade bien trop rapidement pour pouvoir survivre à 46 millions d’années d’emprisonnement dans la pierre (ou dans l’ambre, d’ailleurs). Des recherches récentes ont montré qu’il a une demi-vie d’environ 521 ans, même dans des conditions idéales.
Cela signifie que même si nous disposions miraculeusement d’un peu d’ADN de l’ancienne créature, il y a actuellement une tonne de problèmes techniques qui empêchent le clonage similaire à celui de Jurassic Park de devenir une réalité. Assembler un génome complet à partir de fragments d’ADN nécessite que nous ayons une compréhension de ce à quoi ressemble le génome complet (ce que nous n’avons pas dans ce cas), et transformer cela en un animal vivant et respirant nécessiterait de mettre cet ADN dans un ovule d’une espèce vivante très étroitement liée à la créature mystérieuse que nous ne connaissons pas en premier lieu.
Donc, hélas, aucune créature ancienne ressuscitée ne se promènera en liberté grâce à cette nouvelle découverte. Néanmoins, cette découverte est importante sur le plan scientifique, car elle aide les scientifiques à mieux comprendre l’évolution des insectes qui se nourrissent de sang. Auparavant, la chose la plus proche d’un moustique hématophage que les scientifiques avaient trouvée était un moustique avec des restes du parasite de la malaria dans son abdomen (pdf). Bien que cela constitue une preuve indirecte que les moustiques se nourrissaient de sang il y a 15 à 20 millions d’années, cette nouvelle découverte représente la plus ancienne preuve directe d’un comportement de suceur de sang. Elle montre également pour la première fois que des molécules biologiques telles que l’hème peuvent survivre dans le cadre des archives fossiles.