Définir l’âge du dauphin par l’ADN, une avancée scientifique de taille

Les assertions des scientifiques quant à l’âge des mammifères marins reposent très souvent sur des hypothèses. Or, une nouvelle étude menée sur le Grand dauphin de l’océan Indien à Shark Bay, en Australie, permet aux scientifiques d’effectuer un pas de géant dans la définition de l’âge des cétacés, grâce à l’étude de leur ADN.

Comment est aujourd’hui déterminé l’âge du dauphin ?

L’âge du dauphin peut être déterminé par l’observation, accompagnée par des analyses physiologiques. L’observation consiste à le suivre et établir une fiche signalétique qui doit être mise à jour à chaque nouvelle rencontre. Les scientifiques tiennent compte de la localisation de l’animal, de son régime alimentaire, de ses liens sociaux, des marques sur sa peau, etc. Naturellement, cette méthode est inapplicable pour chaque nouveau cétacé rencontré.

Pour le dauphin en particulier, l’analyse des couches de croissance de la dentine permet d’établir une hypothèse assez précise sur son âge… mais il faut avoir l’une de ses dents sous la main !

L’importance de l’âge des mammifères marins pour les scientifiques

L’âge représente une donnée cruciale pour comprendre les étapes de la vie des mammifères marins. Les scientifiques s’intéressent notamment à leur longévité, ainsi qu’à leur âge de maturité sexuelle qui influe sur la perpétuation de l’espèce.

L’imprécision prouvée par l’étude

Le Grand dauphin de l’océan Indien qui a fait l’objet de cette étude est considéré comme un cétacé vivant en moyenne plus de 30 ans, ce qui est pour le moins flou. Or, le plus vieux des dauphins ayant participé à l’étude était âgé de 37 ans, à un an près. On mesure donc bien l’imprécision actuelle quant à l’évaluation de l’âge du dauphin.

Pourquoi choisir Shark Bay pour l’étude sur l’ADN du Grand dauphin de l’océan Indien ?

Shark Bay (littéralement la baie du Requin) est un golfe de l’océan Indien formé par le centre de la côte ouest de l’Australie-Occidentale. Appartenant à la région de Gascoyne, il représente l’un des points les plus à l’ouest de l’Australie.

Les dauphins de Skark Bay sont suivis de près par les scientifiques. Beaucoup d’entre eux sont étudiés depuis leur année de naissance, ce qui permet d’évaluer leur âge très précisément. Les dauphins ont par ailleurs fait l’objet de nombreux prélèvements au fil des ans, ce qui signifie que leur ADN peut être facilement étudié. C’est la raison pour laquelle ils ont été choisis pour l’étude visant à déterminer la relation entre leur ADN et leur âge.

Le docteur Katharina Peters, chercheuse à l’université de Zurich et à l’université de Canterbury, explique que « les dauphins de Shark Bay font l’objet d’un programme de surveillance à long terme depuis plus de 30 ans, nous connaissons donc l’âge de nombreux individus ». Ces dauphins ont pour la plupart été répertoriés à l’aide de la photo-identification et d’échantillonnages par biopsie.

Les données de l’étude

L’étude An epigenetic DNA methylation clock for age estimates in Indo-Pacific bottlenose dolphins – Tursiops aduncus (Une horloge épigénétique de méthylation de l’ADN pour l’estimation de l’âge des Grands dauphins de l’Indo-Pacifique — Tursiops aduncus) a été dirigée par le docteur Katharina Peters et publiée le 15 décembre 2022. Elle fut épaulée pour cette recherche par d’autres scientifiques de l’université de Zurich, de l’université de Canterbury et de l’université de Nouvelle-Galles du Sud.

Les chercheurs ont établi le profil de méthylation de l’ADN à partir de 168 échantillons de tissus de Grands dauphins (92 mâles, 76 femelles), dont 68 avaient un âge connu avec une précision de plus ou moins 1 an et étaient âgés de 0 à 37 ans.

L’étude a mesuré un processus appelé « méthylation de l’ADN » – dans lequel une base de l’ADN est chimiquement modifiée – et a suivi la diminution de la méthylation au cours de la vie d’un dauphin. Le principe était de « construire une horloge épigénétique » qui servirait de guide pour identifier l’âge d’un Grand dauphin de l’océan Pacifique, à partir d’un échantillon d’ADN.

« Pouvoir déterminer l’âge d’un dauphin à partir d’un petit morceau d’ADN, à partir par exemple d’un échantillon de peau facilitera grandement l’étude des dauphins », a déclaré le docteur Peters. « L’horloge épigénétique que nous avons construite peut maintenant être utilisée par d’autres groupes qui étudient la même espèce dans d’autres lieux, où aucune donnée à long terme sur l’âge des individus n’est disponible. »

En connaissant l’âge de la population de Shark Bay, les scientifiques espèrent pouvoir étudier des domaines tels que les différences entre les modèles de vieillissement des mâles et des femelles, ainsi que la période de leur vie où ils ont le plus de succès en matière de reproduction.

L’exceptionnelle technique de chasse du dauphin de Shark Bay

Qu’est-ce que l’épigénétique ?

L’épigénétique est l’étude des changements héréditaires causés par l’activation et la désactivation des gènes, sans altération des séquences de nucléotides. Elle observe comment l’environnement et les comportements d’un individu peuvent affecter le fonctionnement de ses gènes.

Les changements épigénétiques peuvent fondamentalement modifier l’expression des gènes dans le corps et les activer ou les désactiver. À mesure que les animaux vieillissent, leurs schémas épigénétiques changent et ce, tout au long de leur vie, ce que l’on appelle l’horloge épigénétique.

Comment fonctionne l’horloge épigénétique ?

Le vieillissement modifie les niveaux de méthylation de l’ADN (petits ajouts à l’ADN) dans l’organisme. Les dauphins nouveau-nés possèdent le plus haut niveau de méthylation de l’ADN et les individus âgés le plus bas.

En utilisant l’ADN d’échantillons de peau, les scientifiques ont mesuré les niveaux de méthylation de l’ADN des 168 dauphins dont l’âge était connu. Ils ont ensuite calibré une horloge épigénétique utilisée pour estimer l’âge d’autres dauphins de la même espèce, sur la base de leurs niveaux de méthylation.

L’horloge épigénétique mise au point par le docteur Peters a montré une précision de 2,1 ans, ce que les chercheurs considèrent comme très satisfaisant. Désormais, un simple échantillon de peau s’avère suffisant pour déterminer l’âge d’un Grand dauphin, sans avoir besoin d’autres données préalables.

Ce procédé doit faire l’objet d’une multitude d’autres études, afin de l’adapter aux autres types de dauphins (dont le plus grand, l’orque), ainsi qu’à l’ensemble des cétacés.