Analyse de la préservation de l’ADN dans les ossements de rongeurs à Témara, Maroc, en remontant dans le temps
Résumé
We present our genetic study of ancient bones of macro and micro fauna preserved in the caves El Harhoura 2 and El Mnasra in Temara, Morocco, as well as a quantitative taphonomic study concerning the degradation of DNA in bones that had been digested by birds of prey, principal agent for modern and fossil rodent accumulations. This study yielded multiple results : (1) No DNA amplification product had been obtained from the aurochs and ass bones preserved in stratigraphic layers of the caves of Temara dated from ~44,000 years (ESR-U/Th dating) to ~74,000 years BP (OSL dating). We concluded that DNA was not preserved in these bones. (2) Since the taphonomic processes that occur in rodent bones, accumulated by birds of prey, are different from those of the big mammals, accumulated by humans or large carnivores, we have first explored and quantified the DNA preserved in bones and teeth of present-day pellets of birds of prey from Morocco. We determined that the majority of DNA molecules is degraded during this initial digestion and that no more than 10 to 0.1% of the initial DNA amount remains and that DNA molecules have an average size varying from 40 to 1,000 base pairs. The degree of degradation was independent of the species of bird of prey and of the skeletal parts of the prey. (3) We developed a new approach based on multiplex PCR and next generation sequencing and used it to analyze pools of bones that had been recovered aseptically from cores removed from different stratigraphic layers of the caves in Temara. This allowed us to obtain genetic results from bones in two different stratigraphic layers from El Harhoura 2 dated to up to 70,000 years BP. These results suggest genetic continuity of the mitochondrial lineages of meriones in the surroundings of Temara since the beginning of the Late Pleistocene. DNA preservation being better in microfaunal remains than in those of the macromammals we hypothesize that the process of initial digestion through birds of prey is favorable for long-term preservation of residual DNA.
Nous présentons notre étude génétique d’ossements anciens de la macro- et microfaune préservés dans les grottes El Harhoura 2 et El Mnasra à Témara, Maroc, ainsi qu’une étude taphonomique quantitative concernant la dégradation de l’ADN dans les ossements digérés par les rapaces, principaux responsables des accumulations actuelles et fossiles de rongeurs. Les résultats de cette étude sont multiples : (1) Aucun produit d’amplification d’ADN n’a été obtenu à partir des ossements d’aurochs et d’ânes sauvages préservés dans les grottes de Témara datés de ~44 000 ans (date ESR-U/Th) à ~74 000 ans (date OSL) et il en a été conclu que l’ADN n’était pas préservé dans ces ossements. (2) Les processus taphonomiques à l’oeuvre dans les ossements de rongeurs, accumulés par les rapaces, sont différents de ceux de ces gros mammifères, accumulés par les êtres humains ou les grands carnivores. Nous avons alors exploré les premiers en quantifiant l’ADN contenu dans les ossements et dents de rongeurs issus de pelotes de réjection actuelles de rapaces provenant du Maroc. Nous avons déterminé que la plupart des molécules d’ADN est dégradée lors de cette digestion initiale et qu’il n’en reste que de 10 à 0.1% de la quantité initiale avec une taille moyenne variant de 40 à 1.000 paires de bases. L’étendue de la dégradation paraît indépendante du rapace et de la partie squelettique de la proie. (3) Le développement d’une nouvelle approche basée sur la PCR multiplexe et le séquençage massivement parallèle de nouvelle génération et son application à des ensembles d’os récupérés aseptiquement à partir de carottes des différentes niveaux stratigraphiques des grottes de Témara a permis l’obtention de résultats génétiques pour les os de deux niveaux différents d’El Harhoura 2 datés jusqu’à 70.000 ans. Ces résultats suggèrent une continuité génétique des lignées mitochondriales de mériones dans les environs de Témara depuis le début du Pléistocène supérieur jusqu’à aujourd’hui. La meilleure préservation de l’ADN dans les os de micromammifères que dans ceux de macromammifères anciens suggère que le processus de digestion initiale par le rapace doit créer un terrain favorable à la préservation à long terme de l’ADN résiduel.