De Jésus à «Jurassic Park», les gens rêvent de résurrection, de tromper la mort, de défier la nature et de découvrir les mystères du passé. Nous débattons de l’éthique de la renaissance d’espèces disparues comme le pigeon voyageur ou mammouth laineux, avec des scientifiques qui réclament pour faire un bébé clone proboscidien pauvre et poilu faire ses premiers pas maladroits sur la glace. Pourtant, l’idée de ressusciter des plantes perdues depuis longtemps n’a jamais vraiment fait son chemin dans l’imagination du public. C’est peut-être parce que la plupart des gens ne pourraient même pas nommer une plante éteinte, sans parler de celle qu’ils voudraient sentir, voir ou étudier, bien que Rachel Meyer, professeur adjoint d’écologie et de biologie évolutive à l’Université de Californie, Santa Cruz , a du mal à en choisir un seul.
Elle aime le silphium, un herbe mystérieuse prisé par les anciens Romains comme un aliment, un parfum et un aphrodisiaque qui, selon la BBC, était «surexploité et surpâturé»À l’extinction il y a près de 2 000 ans. Mais si elle pouvait réellement ressusciter n’importe quelle flore maintenant disparue, « je choisirais probablement de ramener une partie de la diversité de melons qui a été perdue », a-t-elle déclaré à Gizmodo. Elle cite des variétés de melons d’autrefois consommées par les anciens Égyptiens et d’autres qui, selon Légende, étaient si bons qu’un pape de la Renaissance est mort après une overdose sur le fruit sucré et pulpeux.
« Il y a beaucoup de délicieuses choses anciennes », a déclaré Meyer, « et je suis comme » l’homme, comment avons-nous perdu cela? « » Meyer raconte sur « les variétés d’aubergines dans les anciens textes ayurvédiques » et les variétés éteintes de carottes « de belles différentes couleurs, saveurs et arômes », utilisés non seulement comme aliments, mais« lors de cérémonies, de médicaments et d’embaumements ». Il y a une large liste d’histoires et de variétés de plantes perdues « qui ont été en quelque sorte oubliées que nous voulons peut-être à nouveau », a-t-elle déclaré, et il semble de plus en plus probable que « nous pourrions ramener ces choses. »
Certes, une île de fougères préhistoriques n’aurait probablement pas le même attrait cinématographique qu’un T. rex, mais en théorie, la capacité de ramener une plante de la non-existence pourrait être une aubaine pour les écologistes, un moyen de restaurer une perte biodiversité sauvage ou des traits qui ont aidé les cultures anciennes à supporter des conditions difficiles. Plus que 99 pour cent de toutes les espèces qui ont jamais existé sont maintenant éteintes, il doit y avoir de bonnes choses cachées dans le tas de compost génétique – que pourrions-nous trouver si nous commençons à fouiller l’histoire botanique pour trouver des aliments ou des médicaments oubliés? Maintenant, la technologie d’édition des gènes et les progrès dans la récupération de l’ADN ont ouvert les possibilités de cueillir des trésors du passé, mais il y a déjà quelques cas où les humains ont ramené la vie végétale, des âges après sa disparition complète de la planète.
En 2012, un Une équipe de recherche russe a signalé de plus en plus de fleurs d’âge glaciaire à partir de fruits et de graines semées pour la première fois par des écureuils le long des rives de la rivière Kolyma plus de Il y a 30 000 ans. Les graines, d’une version paléolithique d’une fleur blanche appelée le campion à feuilles étroites qui pousse encore en Sibérie, ne germeraient pas; cependant, les scientifiques ont pu utiliser le tissu placentaire pour générer de nouvelles plantes, qui portaient des graines viables, ce qui en fait la flore la plus ancienne jamais régénérée. Selon les conclusions de l’équipe, les fleurs de la période glaciaire constituent un « phénotype distinct » des versions modernes de la plante, et l’expérience a aidé à établir le pergélisol comme « dépositaire d’un ancien pool génétique … disparu depuis longtemps de la surface de la terre ».
Le record précédent pour la plus ancienne plante ressuscitée – et le détenteur actuel du record pour la plus ancienne graine viable – provenait de climats opposés, un palmier dattier nommé «Methuselah», a germé en 2008 à partir d’un Semence vieille de 2000 ans trouvé au milieu des ruines de Masada, une forteresse du désert en Israël. « En Israël, il y a un établissement médical où il y a un jardin, où ils sont mélangés avec d’autres dates, donc vous ne le saurez jamais », a déclaré Meyer, qui a extrait l’ADN et séquencé les informations génétiques à partir d’échantillons de feuilles des palmiers anciens. Un nouveau papier, publié en février 2020 dans Avancées scientifiques, a annoncé que les chercheurs avaient réussi à faire germer six autres plantes anciennes, qui, selon eux, étaient «décrites dans l’Antiquité pour la qualité, la taille et les propriétés médicinales de son fruit, mais perdues pendant des siècles».
Si l’on voulait réellement sélectionner Cependant, la plante ressuscitée, essayant de trouver, et encore moins de germer, des graines comme celle de Methuselah est « une loterie que vous risquez de perdre », a déclaré Dorian Fuller, professeur d’archéobotanique à l’University College de Londres. Habituellement, les matières organiques comme une graine «finissent par être recyclées par d’autres organismes», a expliqué Fuller à Gizmodo. « La plupart des matériaux archéobotaniques sont préservés par carbonisation, en entrant en contact avec le feu », a-t-il expliqué, en empêchant les graines de fondre et sans attrait pour la faune affamée, mais aussi en les empêchant de germer.
Des graines comme Methuselah sont des accidents chanceux, le produit bizarre de conditions très spécifiques, comme des sites abrités dans un désert extrême, le gel profond du pergélisol ou la «conservation gorgée d’eau» dans une tourbière ou la boue sous un lac. Même dans des conditions idéales, la plupart des graines sont endommagées ou vieillissent hors de la viabilité à terme (avec les graines de palmier dattier ayant un peu d’avantage, en raison de leur grande taille et de leur coquille externe dure). Les banques de semences, qui préservent les collections pour l’agriculture et la science, ne remontent qu’à un peu plus d’un siècle et doivent produire occasionnellement des spécimens pour produire de nouvelles semences, car «la plupart des semences ne sont pas viables dans une décennie», a déclaré Fuller. L’espace et le temps sont limités, a-t-il dit, et de nombreuses variétés stockées aujourd’hui disparues n’ont jamais été repiquées, laissant leurs graines comme spécimens historiques non viables.
Pourtant, Fuller pense que les plantes actuellement éteintes sont «potentiellement une ressource inexploitée» pour l’humanité. Tout en essayant de faire germer de vieilles graines n’est peut-être pas un grand pari, il voit des possibilités de combiner une technologie d’édition de gènes comme CRISPR et des progrès dans la récupération d’ADN à partir de spécimens historiques. « Théoriquement », a-t-il dit, « vous pourriez retirer du matériel génétique d’une plante ancienne et l’insérer dans une graine moderne. »
« Je suppose que cela dépend de ce que vous êtes prêt à accepter comme copie de quelque chose qui était en vie. »
Il a expliqué comment le siècle dernier environ de l’agriculture a augmenté la dépendance à l’égard de l’utilisation d’engrais lourds et de l’irrigation, produisant des rendements élevés mais aussi une faible diversité génétique. Ces conditions ont rendu les cultures intensivement consommatrices de ressources et ont rendu l’approvisionnement alimentaire vulnérable aux maladies, aux ravageurs et aux problèmes environnementaux. Déplacement conditions climatiques sont déjà provoquant le chaos pour les cultivateurs du monde entier, alors que la Terre années les plus chaudes dans l’histoire enregistrée. Compte tenu de ces tendances, «de nombreuses variétés traditionnelles, des variétés perdues et même des espèces de cultures perdues pourraient être plus résistantes», a déclaré Fuller. Cela vaut la peine d’expérimenter « soit en prenant des variétés perdues de cultures que nous avons aujourd’hui, soit même des cultures que nous ne cultivons plus vraiment et en les ramenant potentiellement », a-t-il déclaré.
Fuller faisait partie d’une équipe qui a récupéré des graines d’une variété d’orge nubienne perdue qui a prospéré dans certaines des régions les plus chaudes de l’Afrique, y compris le nord du Soudan, pendant des milliers d’années, pour finalement disparaître quelque temps avant la période médiévale. Tout d’abord, quelques graines ont été sol avec un mortier et un pilon, et le matériau a ensuite été soumis à une série de processus et de solutions pour préparer, extraire et purifier l’ADN d’orge antique, en prenant grand soin d’éviter tout contaminant moderne. L’ADN a ensuite été séquencé, créant une image qui pourrait être étudiée de près. Son équipe a identifié des grappes de gènes dans l’orge ancienne qui n’existent pas chez leurs homologues modernes, qu’ils ont supposés être liés au métabolisme de l’eau, dans une adaptation à l’aridité. « En théorie », a-t-il dit, « vous pourriez prendre ces gènes, les transformer en orge moderne et voir si ces gènes révisés le rendaient plus adapté aux conditions hyperarides. »
Tous les chercheurs qui étudient la vie ancienne doivent s’assurer que leurs échantillons ne sont pas contaminés par des matériaux modernes. En effet, en 1967, des scientifiques ont affirmé avoir cultivé une plante à fleurs à partir de graines trouvées dans un terrier datant du Pléistocène. En 2009, cependant, un une analyse des graines «anciennes» ont révélé qu’elles étaient en fait modernes et étaient probablement tombées dans le terrier peu de temps avant leur découverte. Les chercheurs qui travaillent avec l’ADN aujourd’hui doivent prendre grand soin de garder leurs échantillons en parfait état.
Le brouillage de l’ADN de plantes éteintes dans des parents vivants ouvre certainement les possibilités de ressusciter les gènes perdus, mais même de manière spéculative, il y a des limites à ce qui pourrait être récupéré. Les scientifiques intéressés par les plantes des périodes préhistoriques aimeraient probablement étudier, disons, un vrai arbre Gilboa vivant, la grande plante dévonienne à couronne en brosse dont les souches peuplent la la plus ancienne forêt fossile du monde. Mais L’ADN se désintègre avec le temps, et reste que les vieux n’existent que sous forme d’impressions laissées sur les pierres, ou parce qu’elles se sont fossilisées, dans un processus qui remplace le matériau d’origine des plantes par des minéraux au fil du temps.
On ne sait pas vraiment quelles sont les limites de la collecte d’ADN ancien. Les progrès récents ont permis aux scientifiques de remonter de plus en plus loin, rassemblant des fragments d’ADN ravagé par le temps pour recréer des génomes entiers. À la fin de 2019, de l’ADN aurait été récupéré d’un Dent de rhinocéros vieille de 1,7 million d’années, mais selon Fuller, le matériel végétal ne se comporte généralement pas aussi bien. Le plus ancien ADN de plantes anciennes jamais enregistré a été extrait de carottes de sédiments gelés au Groenland et estimé à plus de 300 000 ans. Dans certaines parties du monde pas a été gelé pendant des millénaires, a déclaré Fuller, vous ne pourriez probablement récupérer que l’ADN végétal qui remonte à quelques milliers d’années. Même dans les déserts, « vous ne trouverez probablement pas de matériel qui date d’environ 6 000 ans, simplement parce que le monde était plus humide avant cela. »
Fuller a déclaré qu’il n’était au courant d’aucune expérience actuelle dans le monde réel tentant d’implanter des gènes de plantes éteintes dans des graines modernes. Lorsqu’on lui a demandé pourquoi il pensait que c’était le cas, il a répondu: « ce n’est pas bon marché … et il me semble que les institutions qui font de la sélection végétale traditionnelle, l’agronomie de la culture, ne sont pas les mêmes institutions qui font de l’ADN et du séquençage du génome des cultures. » Pour l’instant, a-t-il dit, « c’est juste une quête pour montrer que vous pouvez obtenir des parties d’anciens génomes et dire quelque chose d’intéressant à leur sujet. »
… une chance de rencontrer «un fantôme – un souvenir de quelque chose qui a disparu».
L’ADN n’était pas ancien, mais l’année dernière, la société de biologie synthétique basée à Boston, Ginkgo Bioworks, a essayé de faire un peu plus que simplement «dire quelque chose d’intéressant», lorsqu’elle a annoncé qu’elle avait à peu près recréé l’odeur de deux plantes éteintes, y compris une variété d’hibiscus perdue. Une fois originaire d’Hawaï, Hibiscadelphus wilderianus a été « décimé par l’élevage colonial de bétail », selon le site de Ginkgo, « et le dernier arbre a été trouvé en train de mourir en 1912 ». Le projet « a commencé il y a environ six ans à partir d’une conversation pour savoir si cela serait possible », a déclaré Christina Agapakis, directrice de la création de l’entreprise. « Pouvons-nous sentir quelque chose qui a disparu? » Le projet était un moyen «d’utiliser l’art comme un moyen de vivre quelque chose d’impossible à vivre sans biologie synthétique», une chance de rencontrer «un fantôme – un souvenir de quelque chose qui a disparu», a-t-elle déclaré à Gizmodo.
Agapakis est biologiste, mais elle est aussi une sorte de provocatrice d’art scientifique; en 2013, elle faisait partie d’une équipe qui fabriquait des fromages en utilisant bactéries des pieds humains et les aisselles. Pour le projet de parfum éteint, elle a déclaré que son équipe avait passé des années à chercher les bonnes espèces et les bons échantillons, avant de frapper la saleté à l’herbier de Harvard, où de minuscules morceaux de feuilles ont fourni l’ADN dont ils avaient besoin. L’ADN a été lu et réassemblé en utilisant un hibiscus encore vivant comme référence, puis les séquences géniques sous-jacentes à la production de composés odorants par les plantes ont été identifiées. Plutôt que d’essayer d’héberger cette information génétique chez un parent moderne, elle a été «reprogrammée dans les génomes de la levure», a-t-elle déclaré. La levure artificielle, vivant en cuve, «mangerait» alors du sucre et excréterait les molécules liées au parfum une fois produites par les plantes. « Vous pouvez réellement séparer chimiquement les molécules du parfum », a déclaré Agapakis, « puis vous prenez ce liquide, puis vous le purifiez. »
Même une fois que Ginkgo avait reproduit ces molécules liées au parfum, «nous devions travailler avec un artiste», a déclaré Agapakis. Sissel Tolaas, un expert en parfums, a créé «une composition d’odeur, pour imaginer à quoi elle aurait pu ressembler … parce que nous ne savions pas comment ces molécules auraient pu être mélangées, quoi d’autre aurait pu être là pour faire le pleine odeur. » Agapakis a décrit le résultat comme «moins d’une sorte d’odeur florale», et plutôt «vraiment boisé et résineux».
Le projet de parfum Ginkgo éteint met en évidence un point important: l’expérience du goût ou de l’odeur d’un fruit ou d’une fleur perdue peut ne pas nécessiter de ressusciter la plante entière. En théorie, si les chercheurs savaient ce qu’ils recherchaient, le même processus pourrait être utilisé pour recréer, par exemple, des résines, des poisons, des cires ou des composés uniques qui pourraient avoir des avantages pour la santé humaine. Les plantes éteintes pourraient-elles être un trésor de médicaments non découverts? Gizmodo a demandé à Barry O’Keefe, chef de la Direction des produits naturels à l’Institut national du cancer et chef par intérim du programme Molecular Targets au Center for Cancer Research, qui a qualifié l’idée de «possibilité potentiellement fascinante». Le travail d’O’Keefe implique la collecte, l’extraction et le test de matériel provenant d’organismes comme les plantes dans la recherche de composés et de structures chimiques uniques qui pourraient conduire à des médicaments contre le cancer.
En ce qui concerne les plantes éteintes, O’Keefe a déclaré à ce stade, qu’il n’y avait tout simplement aucune raison particulière de commencer à chercher dans le cimetière génétique de nouveaux médicaments. D’une part, il est beaucoup plus facile d’accéder aux plantes encore vivantes, dont beaucoup n’ont pas encore été évaluées pour leur potentiel clinique. En outre, alors que les espèces disparaissent pour un large éventail de raisons et qu’il existe certainement de nombreux produits naturels précieux et totalement inconnus, a-t-il dit, la probabilité dicte qu’il y en aura moins chez les espèces disparues, car toute histoire indiquant des avantages pour la santé humaine augmenterait la probabilité qu’une plante soit en cours de culture. (Vous pouvez appliquer un argument similaire aux aliments, c’est pourquoi Meyer note que nous trouverons probablement des choses de meilleur goût dans des plantes qui ont été domestiquées avant de disparaître.)
En fin de compte, a déclaré O’Keefe, « nous ne pouvons pas savoir avec certitude qu’une plante ressuscitée ne serait pas à usage (médicinal), mais il serait difficile de choisir laquelle ou de savoir à l’avance celle qui pourrait être. » Cela dit, ajoute-t-il, «ramener des attributs et des plantes pourrait être très avantageux. Il serait bon de savoir que nous pouvons le faire si nous en avons besoin. » Ainsi, par exemple, a déclaré O’Keefe, « si nous perdons la capacité de fabriquer un produit naturel à l’avenir », pouvoir ressusciter une plante ou récupérer un produit chimique précieux serait « une capacité importante à posséder ». Dans cette optique, il considère le projet olfactif de Ginkgo comme «un bon système de preuve de principe».
Bien sûr, compte tenu de la couche de conjectures, le projet de Ginkgo n’était pas une recréation exacte, mais encore une fois, rien ne serait ressuscité, en tout ou en partie, de l’extinction, qu’il s’agisse de fruits, de parfums ou d’un mammouth laineux cloné. Aucun organisme n’est une île, et sans le même environnement, les relations avec les autres organismes et la niche écologique de ses prédécesseurs, même une copie génétique parfaite serait quelque chose de nouveau et de distinct.
« Je dis souvent qu’une fois qu’une espèce a disparu, il n’y a vraiment aucun moyen de la ramener », a déclaré Beth Shapiro, auteur de « Comment cloner un mammouth: la science de la désextinction», Dont le laboratoire de paléogénomique de l’UCSC a extrait l’ADN et identifié les séquences de gènes utilisées par Ginkgo. « Je suppose que cela dépend de ce que vous êtes prêt à accepter comme copie de quelque chose qui était en vie », a-t-elle déclaré à Gizmodo. « Mais les technologies qui sont impliquées dans ce processus, je pense, ont un énorme potentiel pour la conservation d’espèces qui sont encore en vie, qui existent toujours. » En séquençant et en assemblant les génomes et en déterminant comment les données génétiques correspondent aux comportements et aux caractéristiques physiques, nous pourrions, en théorie, «modifier les espèces vivantes afin de les aider à s’adapter à un habitat en évolution», a-t-elle déclaré.
Pour Shapiro, la meilleure raison de réellement mettre quoi que ce soit hors de l’extinction serait une sorte de projet de rewilding de résurrection: «Disons qu’un écosystème a été déstabilisé parce que quelque chose s’est éteint, et que la déstabilisation pourrait conduire à encore plus d’extinctions à cause d’une sorte de cascade », a-t-elle dit. Si l’on pouvait «remettre quelque chose dans cette communauté d’organismes, qui a stabilisé cet écosystème, alors je pense que c’est une chose convaincante à faire».
« Il est plus facile d’empêcher un grand nombre de ces espèces de disparaître en premier lieu que d’essayer de les ressusciter par la suite. »
C’est une science passionnante, mais il est important de se rappeler que les interventions peuvent avoir des conséquences imprévues, a prévenu O’Keefe. « Il y a certainement des préoccupations éthiques », a-t-il dit, et la réintroduction dans la nature de plantes disparues historiquement « est quelque chose qui doit être fait avec beaucoup de prudence. » Par exemple, l’introduction de quelque chose du passé pourrait potentiellement avoir un effet analogue à la libération d’une espèce envahissante non indigène, ce qui inclinerait davantage les écosystèmes. « Nous devons essayer de protéger la biodiversité que nous avons déjà », a-t-il dit, « car il est plus facile d’empêcher un grand nombre de ces espèces de disparaître en premier lieu que de les ressusciter par la suite. »
Comme Shapiro et O’Keefe le mentionnent tous les deux, toute discussion sur la résurrection est également une discussion sur la conservation. Les chercheurs qui ont exhumé d’anciens palmiers dattiers de Judée et cultivé une nouvelle vie à partir des placentas de la période glaciaire voulaient mieux comprendre comment les conditions extrêmes préservent le matériel génétique, en partie, les banques de graines – comme ce qu’on appelle Chambre forte «apocalyptique» à Svalbard, Norvège – peut aider l’humanité à conjurer les extinctions futures, les pertes de biodiversité et les catastrophes agricoles. Avec une espèce végétale sur cinq menacé d’extinction, en théorie, la résurrection pourrait être un filet de sécurité lorsque la conservation échoue.
Selon un Article 2019 dans la revue Nature Ecology and Evolution, plus de 500 espèces végétales connues ont disparu au cours des 250 dernières années, bien que ce nombre soit probablement loin d’un décompte précis – dans le même laps de temps, des centaines d’autres espèces ont été déclarées éteint, pour être redécouvert plus tard, poussant dans un jardin ou un bosquet éloigné. « Nous n’avons pas un véritable décompte de ce qui a disparu », a déclaré Meyer. Même avec de meilleurs chiffres officiels ou mesures de mesure, elle demande: «Comment allez-vous vraiment savoir, surtout lorsque les noms communs changent?» D’autres espèces et variétés se dirigent vers l’extinction ou disparaissent dans la nature, a-t-elle dit, ou certains, comme le Châtaignier américain, sont menacées au point d’être «fonctionnellement éteintes», persistant dans de petites populations isolées, étudiées dans des serres et des laboratoires, ou soigneusement préservées par des écologistes et des communautés autochtones. La perte tragique de la biodiversité ne peut être réduite au moment où le dernier de quelque chose meurt.
« Ce serait vraiment génial », a déclaré Meyer, « d’élargir les définitions de l’extinction des gens », ce qui pourrait être considéré moins comme une fin difficile pour une chose en particulier et plus comme un processus lent qui implique de nombreux autres organismes codépendants et laisse souvent plus derrière que l’on pourrait penser. Il pourrait ne pas y avoir la magie folle de la modification génétique d’une plante perdue depuis longtemps, mais Meyer a déclaré qu’il existe de nombreuses façons conventionnelles de créer quelque chose d’ancien et de nouveau, comme «prendre une espèce fonctionnellement éteinte et faire des hybrides», ou re-domestiquer une plante qui n’est plus utilisée pour la nourriture. Elle donne l’exemple du potamot, ou aîné des marais, une plante aux graines comestibles et riches en protéines qui était domestiqué par les Amérindiens dans l’ancien Midwest.
Avec certains traits indésirables, comme une odeur prononcée, le potamot a finalement été abandonné pour des cultures comme le maïs. Bien que la variété sauvage soit toujours présente, la version domestiquée, qui a fait pousser des graines beaucoup plus grosses, est maintenant éteinte. « Donc, si vous considérez qu’une espèce perdue que nous pourrions facilement ramener, nous savons déjà ce qu’elle pourrait devenir », a déclaré Meyer. Ces jours-ci, nous pourrions probablement réduire ou éliminer les aspects indésirables du potamot, ce qui en fait une fois de plus « une source de nourriture qui pourrait être un apport faible », a-t-elle déclaré.
«Il y a des choses que nous avons beaucoup utilisées, puis pour une raison quelconque, abandonnées», a-t-elle déclaré. Les revivre n’est pas seulement une voie théorique vers des cultures plus résistantes ou des nouveautés botaniques; Meyer veut ouvrir une fenêtre sur l’histoire humaine, sur la façon dont les cultures se sont déplacées à travers les continents et sur la façon dont «les saveurs ont catalysé de nouvelles économies, des guerres, des liens culturels, des festins compétitifs, des changements dans les écosystèmes, et bien plus encore». Maintenant, dit-elle, « nous avons cette chance de ramener des choses, de ré-domestiquer des choses, d’ajouter de nouvelles espèces à nos assiettes. » En ce «moment très créatif» pour l’exploration de la diversité végétale, a déclaré Meyer, les trésors perdus depuis longtemps de notre passé botanique pourraient très bien «devenir nos cultures pour l’avenir».
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