Le crépuscule des Mammouths

par Marie-Sophie Germain

Tiré de Science & Vie N°953, février 1997, p 58 à 65

Tout comme les dinosaures, les mammouths intriguent la science : ils ont disparu voilà dix mille ans, et l'on ignore pourquoi. Qui est coupable de leur extinction, l'homme ou le climat ? L'énigme mobilise les chercheurs au point que certains songent même... à les faire revivre !

D'un crâne de mammouth est né le Cyclope... Il y a trois mille ans, des marins grecs découvrent dans une grotte de Sicile des crânes gigantesques dont la cavité nasale forme un trou énorme, ressemblant à une orbite : le mythe du cyclope, géant à l'oeil unique, se constitue... Ce que les navigateurs avaient déniché, étaient en fait des restes de mammouths. Par la suite, de nombreux savants attribueront les ossements qu'ils trouvent à ceux de géants, de licornes, de baleines, ou encore de... saint Christophe, dont une gigantesque dent sera même vénérée comme relique jusqu'en 1789 !

L'oeil du Cyclope
Ce crâne de Mammuthus primigenius révèle une étonnante cavité nasale les anciens Grecs pensaient qu'il s'agissait de l'orbite de l'oeil du Cyclope. Les mammouths vivaient dans des steppes semblables à celle que l'on trouve en Iakoutie (Russie septentrionale).

Ce n'est qu'au XVIIe siècle, après qu'un médecin lyonnais a découvert en 1613 des ossements dans les environs de Chaumont (Haute-Marne), qu'un étudiant imagine la vérité : ce doit être une sorte d'éléphant. E, 1727, le tsar Pierre Ier ordonne qu'on lui apporte un squelette de cet animal qui fait couler beaucoup d'encre. Un explorateur fait parvenir un dessin de crâne de mammouth au naturaliste Georges Cuvier, puis, en 1799, l'Allemand Johann Friedrich Blumenbach présente enfin le mammouth comme une espèce particulière d'éléphantidé.

Moérithérium - Ancêtre des éléphants (40 millions d'années)

Gomphothérium - Ancêtre des éléphants (20 millions d'années)

Aujourd'hui, des scientifiques tentent de le ressuscite. Kazufumi Goto, professeur de physiologie animale à l'université de Kagoshima, au Japon, est en train de préparer une extraordinaire mission : en juillet prochain, son équipe et des chercheurs russes iront en Sibérie déterrer des mammouths congelés dans le permafrost, partie profonde du sol gelée en permanence. Leur but : trouver du sperme de mammouth en bon état. Ils prélèveront ensuite des ovules d'éléphante, et créeront in vitro en embryon hybride... Un jour nous aurons peut-être la chance de croiser ce pachyderme poulu, qui hantait les steppes il y a à peine dix mille ans.

L'arbre des origines
L'arbre généalogique des proboscidiens est complexe. Après des millions d'années d'évolution, il ne reste aujourd'hui que les éléphants, les siréniens tels que le dugong et le lamantin, et les hyrax. La trompe des éléphantidés (dessins ci-contre) s'est progressivement développée depuis Moeritherium qui, il y a 40 millions d'années, n'en possédait pas.

Pourquoi ces géants de la préhistoire ont-ils disparu ? Cette fois, point de comète assassine, comme celle qui aurait entraîné l'extinction des dinosaures. Les scientifiques proposent deux hypothèses. Les uns soutiennent que les mammouths ont été exterminés par l'homme. Les autres pensent plutôt à des bouleversements climatiques. qui auraient considérablement modifié l'environnement.
Mammuthus est le plus grand des proboscidiens, ordre qui comprend les éléphants. Le plus ancien proboscidien connu, Moeritherium, qui vivait en Egypte il y a 40 millions d'années, avait la taille et l'apparence d'un tapir. Il est l'ancêtre direct de trois familles : les mastodontes. les éléphants et les mammouths. Les mastodontes sont apparus il v a 20 millions d'années, au cours du Miocène. Puis, il y a environ 3 millions d'années, au début de l'ère quaternaire. éléphants et mammouths se séparent en deux lignées distinctes et évoluent en parallèle. Le plus vieux mammouth. le "mammouth méridional". apparaît il y a 2 millions d'années - on trouve ses vestiges en abondance en Haute-Loire. Son descendant, Mammuthus trogontherii, est le plus gros de tous les proboscidiens. On trouve ce mammouth des steppes en Europe entre -800.000 et -170.000 ans. Vient enfin "notre" mammouth laineux, Mammuthus primigenius, le plus célèbre et le dernier de ces gros pachydermes, qui apparaît il y a 300.000 ans. Empruntant le détroit de Béring, alors à sec, il pénètre en Amérique du Nord. Puis le géant de l'ère du Pléistocène (-180.000 à -10.000 ans) disparaît sans laisser d'adresse. Notre ancêtre. Homo sapiens sapiens l'a côtoyé, peut-être chassé. Est-il responsable du crépuscule des mammouths ?
La pratique intensive de la chasse fournit une séduisante hypothèse pour expliquer l'extinction du gros herbivore.

UN PACHYDERME "HIGH-TECH"

Mais voyons d'abord à quoi ressemble un mammouth : un poids de 3 ou 4 tonnes, une hauteur comprise entre 2,80 m et 3,50 m. Sa silhouette est bien plus trapue que celle de l'éléphant. Le corps est ramassé. les membres sont plus courts, l'arrière-train est très bas. Ce dos fuyant caractéristique est fort bien représenté sur les parois des grottes. par exemple à Rouffignac (Dordogne), dans la "grotte aux cent mammouths"
Autre particularité de cet éléphant des Glaces: la bosse qu'il porte au sommet du crâne, qui n'est autre qu'un réseau de sinus très développé. Pour s'adapter aux froids très vifs du quaternaire, le mammouth arbore une toison, constituée de trois revêtements de poils de plusieurs tailles. dont certains peuvent mesurer 50 cm de long ! La couleur de ce manteau de laine varie entre le brun plus ou moins foncé, le roux et le noir. Le mammouth complète son équipement d'isolation thermique par une épaisse couche de graisse de 10 cm. précieux réservoir énergétique. On ajoutera un détail intime, celui du clapet anal. Cette glande aplatie de 30 cm de diamètre empêche le refroidissement interne en venant se placer contre l'anus de l'animal. On la trouve aussi chez le boeuf musqué.
Les mammouths vivaient comme nos éléphants actuels. Ils se déplaçaient en troupeau et passaient le plus clair de leur temps à parcourir leur territoire de pâture en quête d'herbes tendres et de bulbes, ou, en hiver, de mousses, de lichens et de pommes de pin. Pour chercher leur pitance dans la neige, ils se servaient probablement de leurs défenses. Ces remarquables incisives pouvaient mesurer jusqu'à 4 m de long et peser 140 kg chacune! Mammuthus primigenias est surtout un animal tout-terrain. Ses pieds "antidérapants" à structure pneumatique et ses doigts à écartement variable, qui lui permettent de s'adapter à tous les reliefs du sol, en font un pachyderme "high-tech". très bien conçu pour son environnement hostile.
On comprend qu'il ait pu constituer une proie idéale... pour les hommes. Il renferme des trésors de viande, de graisse, de peau et d'os, tout ce qui est vital en ces temps sibériens. Pendant longtemps, les paléontologues ont pensé que les très importantes accumulations de restes de mammouths dans les plaines de Moravie et d'Ukraine étaient le résultat de Grandes chasses. Les hommes auraient effectué des battues, traqué les mammouths, en tuant une dizaine chaque fois. Ils se sont servis de leurs os pour construire des cabanes à l'architecture ingénieuse, qui signent l'apparition des premières populations sédentaires.
Parmi les ossements, les paléontologues ont trouvé des pointes de pierre taillée, appelées "pointes de Clovis". Les exemples de restes de mammouths associés à ces formes de pointes sont fort nombreux et spécifiques au continent américain: Colorado. Nouveau-Mexique, Domelo Canyon. Naco... Mais les pointes de Clovis servaient-elles à abattre l'animal, ou bien, une fois mort, à le dépecer ? Les pygmées d'Afrique équatoriale chassent et tuent l'éléphant à la lance. Cependant, une pointe de lance en acier acéré n'a rien à voir avec une pointe en silex taillé rudimentaire. Les pygmées chassaient l'éléphant avant de connaître l'usage de l'acier, mais ils enduisaient leurs lances de substances toxiques extraites de plantes tropicales. Ces poisons provoquaient la mort rapide de l'animal.
Enfin, n'assimilons pas un mammouth à un éléphant. Un mammouth est certes très gros, mais il est aussi beaucoup mieux protégé une couche de lard de 10 cm, trois épaisseurs de poils, de terribles défenses et, surtout, toute sa tribu à la rescousse, prête à charger. Pas facile. dans de telles conditions, de tuer 3 tonnes de viande et de fureur avec un morceau de silex... Les hommes devaient donc s'y prendre autrement.
Herbert Thomas, paléontologue au Muséum d'histoire naturelle de Paris, avance une autre thèse, celle du piégeage : « Les hommes devaient entraîner le mammouth, soit vers des marécages, où il s'enlisait et devenait vulnérable, soit vers des pièges spécialement aménagés. Mais une telle entreprise devait requérir un nombre incroyable d'hommes et énormément de temps. » Il y a une dizaine d'années, en Dordogne, le préhistorien allemand Otto Hauser a découvert vingt et une fosses de plus de 1 m de diamètre et de profondeur, disposées en quinconce. Les dimensions ne correspondent pas à la taille d'un mammouth, mais ces fosses prouvent que les hommes préhistoriques ont sûrement utilisé la technique du piège pour d'autres animaux.
Pour confectionner un "piège à mammouth", il faudrait pouvoir creuser une fosse profonde d'au moins 2 m. dans un sol gelé tout au long de l'année, aussi dur que du béton. La fosse devrait être en forme d'entonnoir, pour que les pattes du mammouth soient rapprochées et qu'il ne puisse plus se mouvoir. En réalité. il devait être plus "rentable" d'entraîner les mammouths vers des pièges naturels. Une fois tombés dans des précipices ou enlisés dans des marécages, les monstres auraient été lardés de coups de lance.

L'homme exterminateur
Second coupable présumé de l'extinction des mammouths l'homme. Les chasseurs entraînaient leurs terribles proies dans des marécages, où ils les tuaient à coups de lance.

Il est cependant peu vraisemblable que les hommes aient organisé de telles battues. Les populations préhistoriques étant réparties en petits clans isolés. les traqueurs n'auraient pas été assez nombreux. Il était beaucoup plus facile de chasser le renne. De plus, la viande de renne est meilleure que celle du mammouth, un peu trop caoutchouteuse au goût de l'éminent paléontologue russe K. K. Flerov...

Si les hommes du paléolithique n'ont ni chassé ni piégé les mammouths. ils les ont simplement consommés à l'état de charognes. Les crânes retrouvés sans leurs défenses nous fournissent un indice précis: on constate que ces défenses n'ont pas subi d'arrachage violent. Les hommes les ont donc collectées quand elles commençaient à se séparer du crâne. Plutôt que de risquer leur vie, ils venaient donc tranquillement récupérer viande et os sur des pachydermes déjà morts de façon naturelle. Les chasseurs les dépeçaient à l'aide de leurs fameuses pointes de Clovis, qu'ils abandonnaient sur place, puis conservaient la viande dans la glace et construisaient leurs cabanes avec des os prélevés en fonction des besoins.
La chasse intensive ne peut pas expliquer l'extinction en masse des mammouths, d'autant moins que l'étendue des territoires qu'ils arpentaient était presque illimitée. « L'homme. en tant que chasseur, n'a commencé à être dangereux pour les espèces animales qu'avec l'invention du fusil à cartouches, au XIXème siècle ». souligne Claude Guérin, maître de conférence en géologie à l'université de Lyon-I. Loin d'être isolés en petites populations vulnérables et faciles à décimer, les mammouths s'étaient en fait royalement imposés.

Un palais couvert d'os
Les hommes du paléolithique construisaient d'étonnantes huttes en os de mammouth telles que celle-ci, retrouvée en Ukraine. Ces savants édifices marquent l'apparition des premières populations sédentaires.

Les derniers représentants de Mammuthus primigenius se sont éteints, on l'a vu, il y a à peu près 10.000 ans, à la fin de la dernière période de glaciation. Entre -25.000 et -15.000 ans, les calottes glaciaires couvrent l'Europe et l'Amérique du Nord. Les glaciers s'étendent jusqu'au nord de la Grande-Bretagne. Paris et le reste de la France ne sont qu'une gigantesque steppe à mammouths laineux! Plus au sud, on trouve une mosaïque de savanes et de forêts. Ailleurs, la végétation est semblable à celle de nos actuels déserts, steppes, savanes et forêts tropicales, mais répartie différemment. Il y a 15 000 ans, le climat de la planète commence à se réchauffer: les glaces fondent, élevant de 120 m le niveau de la mer. Deux mille ans plus tard. la température moyenne de la Terre s'élève de 6 °C en l'espace de dix ou vingt ans, ce qui est considérable.
Ce climat plus doux et plus humide transforme la "steppe à mammouths" en toundra marécageuse dans le nord, et en forêts de conifères dans le sud. « C'est très paradoxal, explique Herbert Thomas. Avec le réchauffement du climat, beaucoup de nouvelles plantes sont apparues. Mais cette augmentation de la biomasse n'a cependant pas satisfait le mammouth. qui devait aimer quelques végétaux spécifiques. qui ont disparu. » Un véritable désastre pour les pachydermes velus, qui tirent leur pitance de graminées et d'herbacées.
Les herbivores plus "spécialisés" prennent alors le dessus, les cerfs dans les forêts, les bisons dans les prairies. Les populations eurasiennes de mammouths se concentrent progressivement dans le Nord de l'Europe. puis en Sibérie, où l'on trouve les derniers représentants de l'espèce. Mais le mammouth n'est pas le seul à disparaître : le rhinocéros laineux, le mégacéros (cervidé géant). le tigre à dents de sabre, tous ces gros mammifères européens ont également fait les frais du changement climatique. Mais l'Afrique. épargnée par les glaciations successives qu'a connues l'hémisphère Nord, a réussi à conserver ses éléphants, ses rhinocéros et ses grands félins.

Compagnon d'infortune
Comme beaucoup d'autres grands mammifères, le rhinocéros laineux a disparu en même temps que le mammouth.

Ce sont en général les mammifères herbivores qui souffrent le plus des bouleversements climatiques, à cause de la raréfaction des végétaux dont ils se nourrissent. Des herbivores en tout genre pouvaient coexister dans la riche végétation du Pléistocène. chaque espèce trouvant toutes les plantes nécessaires à son alimentation. Pourtant, d'autres périodes interglaciaires sont survenues avant celle qui fut fatale à Mammuthus primigenius Au moins vingt-deux cycles climatiques majeurs se sont succédés au cours du Pléistocène, sans être suivis d'un taux comparable d'extinction.
Pourquoi donc les mammouths ont-ils survécu à ces phases interglaciaires de climat chaud, et pas à la dernière ? Entre deux périodes de glaciation, il faisait probablement aussi chaud qu'aujourd'hui. La grande stabilité du climat post-glaciaire a favorisé la formation de paysages monotones à végétation spécifique, au détriment d'une végétation en mosaïque aux espèces mélangées. Le mammouth a peut-être supporté la chaleur, mais pas l'uniformité du menu qui lui était proposé. Ce sont les variations du climat qui ont massacré nombre d'espèces animales au cours de l'ère quaternaire. Le mammouth laineux n'a pas survécu à l'ère post-glaciaire. Et pourtant...
Il y a trois ans. un jeune géologue russe. Sergueï Vartanvan, fait une découverte inimaginable: des restes de mammouths nains, morts il y a environ 4000 ans! Ces mammouths ont survécu 6000 ans après l'extinction de leurs pairs continentaux -jusqu'au temps des pharaons -, dans la petite île de Wrangel, dans l'océan Arctique. Sidérés, les scientifiques doutent d'abord de la datation au carbone 14. Après une cinquantaine de nouvelles datations, effectuées dans des laboratoires russes et américains. les résultats sont confirmés.
Se retrouvant isolés sur une île, ces mammouths ont dû réduire d'un tiers leur taille initiale pour faire face au manque de place et de nourriture », explique Herbert Thomas. Puis cette petite population s'est éteinte, probablement à cause d"une trop forte endogamie. Ainsi les rares populations humaines de l'île de Wrangel ont-elles eu le privilège de côtoyer les derniers représentants du plus mythique des mammifères.
Aurons-nous la même chance ? En 1977, un autre chercheur russe, Piotr Lazarev, tente de faire revivre l'un de ces pachydermes, à partir d'un corps de bébé mammouth, surnommé Dima, retrouvé en Sibérie dans un remarquable état de conservation. Ce qu'il trouve est incroyable : 1.5 gramme de sang coagulé dans les ventricules du coeur! Au microscope, les globules blancs et rouges apparaissent nettement. Mieux, l'albumine. une protéine des cellules sanguines réagit et émet des anticorps. Il y a encore de la vie dans ce petit mammouth mort il y a plus de 40.000 ans! Hélas, il n était pas pubère et n'a donc pas de spermatozoïdes.

Pènis de mammouth

Mais créer un embryon à l'aide d'autres cellules, c'est possible. Par clonage : chez les animaux, les cellules sexuelles sont omnipotentes, et, par divisions successives, donnent toutes les cellules nécessaires à la construction d'un organisme. Malheureusement, le processus de congélation du "mammoutheau" a provoqué la destruction des chaînes d'ADN - le patrimoine génétique -, rendues inutilisables.
Aujourd'hui, le chercheur japonais Kazufumi Goto croit dur comme fer à son projet de créer un hybride de mammouth et d'éléphant. Est-ce sérieux ? En théorie, deux espèces ne peuvent avoir une descendance commune. Mais le mulet est bien le fruit du croisement d'un âne et d'une jument. et le tigron, celui de l'accouplement d'un lion et d'une tigresse. En 1978, au zoo de Chester en Grande-Bretagne, est né Motty, rejeton des amours d'un éléphant d'Afrique et d'une éléphante d'Asie, qui a hérité les grandes oreilles de son père et la trompe à un doigt et la bosse sur la tête de sa mère.

Un bébé de 40000 ans
Dans le coeur de ce bébé mammouth âgé de 40000 ans, on a trouvé du sang coagulé! Chez certains de ces animaux, les organes sont dans un état de conservation surprenant: de là à imaginer que l'on y trouvera des spermatozoïdes actifs...

Créer un "mammouphant", comme l'appelle Kazufumi Goto, ne serait donc pas impossible. Eléphants d'Afrique, éléphants d'Asie et mammouths sont de proches cousins, tous les trois issus d'un ancêtre commun, Primelephas, qui vivait il y a 5 millions d'années. Herbert Thomas est pourtant sceptique : "Au bout de plus de 10 000 ans, il est exclu de trouver du sperme fertile de mammouth." Afin de garder des spermatozoïdes (d'homme ou d'animal) "opérationnels", les scientifiques stockent la semence à -180 °C dans de l'azote liquide, et l'opération doit être menée très rapidement. Or le permafrost de Sibérie est un piètre congélateur, qui ne descend pas au-dessous de -5°C. De plus. 3 tonnes de mammouth à 37 °C mettent énormément de temps à se congeler, subissant plusieurs états de décomposition.
A ce rythme-là. « les spermatozoïdes sont morts depuis longtemps », affirme Herbert Thomas, et même les mammouths les mieux conservés se présentent sous la forme d'un amas de chairs peu ragoûtant. Alors, pourquoi le chercheur japonais s'obstine-t-il ? Parce que, il y a six ans, il a réussi à féconder des ovules de vache avec des spermatozoïdes de taureau mort, et obtenu des petits veaux bien vivants. Les chances que de l'ADN de mammouth soit intact après des siècles de congélation sont cependant très minces. Le Pr Goto compte sur les progrès de la science et de la technologie pour mener à bien son projet. L'espoir fait vivre...

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