Les excréments d’écureuil, étonnantes boîtes noires du vivant

Les excréments racontent la mémoire sauvage de la Terre. Capables de conserver ADN, pollens, graines et fragments d’os sur des centaines de milliers d’années, ils ouvrent une fenêtre de connaissance inespérée sur le passé

Dans le pergélisol du Yukon, au nord‑ouest du Canada, des excréments retrouvés dans des terriers d’écureuils terrestres, restés hermétiquement clos pendant des millénaires, ont livré un trésor d’ADN ancien - du mammouth laineux aux loups, bisons, chevaux sauvages et plantes - qui permet aux scientifiques de reconstituer l’histoire d’écosystèmes disparus.

Longtemps, on a fouillé les roches et les os fossilisés pour remonter le fil de l’évolution, en négligeant un autre matériau tout aussi riche : les excréments. Sous forme de crottes desséchées, gelées ou transformées en "coprolithes", ces rejets contiennent des cellules intestinales, des restes de nourriture, parfois des parasites ou des fragments de fourrure, autant d’indices sur ceux qui les ont produits et sur les milieux qu’ils habitaient.

Dans les régions de pergélisol, où le sol reste gelé en permanence, ce matériel organique se conserve exceptionnellement bien, ralentissant la dégradation de l’ADN et figeant des scènes de vie vieilles de plusieurs dizaines de milliers d’années. Les terriers de rongeurs, véritables garde‑manger souterrains, peuvent alors jouer le rôle de capsules temporelles, témoignant d'un lointain passé.

Le trésor caché des terriers d’écureuils du Yukon

Dans le Yukon canadien, des chercheurs ont mis au jour des terriers d’ancêtres de l’écureuil terrestre arctique, remplis d’excréments, de végétaux et de débris organiques puis scellés dans le sol gelé depuis 700 000 à 3 000 ans. Restés hermétiquement fermés, ces abris ont protégé leur contenu des variations de température, de l’eau liquide et de l’oxygène, trois ennemis de la conservation de l’ADN.

En séquençant ce matériel, les scientifiques ont pu reconstituer au moins 18 génomes mitochondriaux complets, dont ceux de six mammouths laineux ayant vécu à des époques différentes, ce qui est exceptionnel pour un site unique. Ils ont également identifié de l’ADN de loups, de bisons, de chevaux sauvages, ainsi que des centaines d’espèces végétales, retraçant la composition de paysages disparus et l’évolution de ces communautés au fil des cycles glaciaires et interglaciaires.

Ce que disent les crottes sur la fin des mammouths

Ces archives fécales complètent et bousculent ce que l’on croyait savoir sur le mammouth laineux, disparu il y a environ 4 000 ans. Des études antérieures d’ADN environnemental conservé dans le pergélisol suggéraient déjà que mammouths et chevaux du Yukon avaient survécu plusieurs millénaires de plus que ce que laissaient penser les seuls fossiles d’os. En ajoutant l’ADN prélevé dans les excréments d’écureuils, les chercheurs disposent désormais de séries temporelles plus fines pour suivre le déclin de ces espèces à l’échelle régionale.

Ces données montrent que le retrait progressif des prairies froides, la fragmentation des habitats et le réchauffement post‑glaciaire ont sans doute joué un rôle majeur dans la disparition du mammouth, en interaction avec la pression de chasse humaine. Les crottes fossilisées racontent ainsi une histoire plus nuancée : celle d’animaux capables de persister dans des refuges écologiques longtemps après leur "disparition" des archives classiques, avant de céder définitivement face à la transformation rapide de leurs milieux.

Une bibliothèque d’ADN dans chaque crotte

Au‑delà du cas du mammouth, ce type d’étude illustre la puissance de la "paléogénomique des excréments". Dans le cas du paresseux terrestre éteint Shasta, par exemple, des chercheurs ont extrait ADN nucléaire et ADN de nombreuses plantes à partir de ses crottes fossilisées, révélant à la fois sa génétique et son régime alimentaire au cœur de la dernière glaciation.

Les terriers de spermophiles arctiques du Yukon, étudiés depuis plusieurs années comme archives paléoécologiques, confirment que ces amas d’excréments et de matériaux végétaux forment de formidables bibliothèques d’ADN pour suivre sur le temps long les changements de climat, de végétation et de faune. Chaque crotte devient un échantillon composite : elle mêle l’ADN de l’animal, celui des plantes qu’il a consommées, des micro‑organismes, parfois des prédateurs ou parasites, offrant une vision intégrée de l’écosystème.

Quel avenir pour ces archives du vivant ?

Alors que le pergélisol se réchauffe et dégèle rapidement sous l’effet du changement climatique, ces archives naturelles sont menacées d’effacement avant même d’avoir été explorées. En libérant l’eau et en accélérant l’activité microbienne, la fonte du sol gelé risque de dégrader irrémédiablement l’ADN conservé dans les terriers et les excréments fossiles.

Pour les scientifiques, l’enjeu est double : documenter au plus vite ces gisements d’ADN pour mieux comprendre comment les espèces ont fait face aux bouleversements passés, et utiliser ces connaissances pour éclairer la fragilité des écosystèmes actuels. Dans cette perspective, les crottes ne sont plus un déchet à oublier, mais un matériau précieux pour raconter la mémoire sauvage de la Terre.