La paléogénétique, l’étude génétique des organismes et populations du passé, est devenue possible dans les années 1980. Des avancées technologiques ont permis d’analyser de l’ADN retrouvé dans un état très dégradé et en très faible quantité dans certains restes biologiques anciens, comme des ossements, des dents, des poils ou encore des tissus mous de momies. Dans les meilleures conditions de préservation, comme dans le sous-sol gelé du Groenland, « l’ADN peut être conservé jusqu’à 2 millions d’années maximum », explique à Brief.science Ludovic Orlando, paléogénéticien. Grâce à ces progrès, il est devenu possible de « lire » ou « séquencer » les bouts d’ADN fossiles, c’est-à-dire de déterminer l’ordre de ses constituants, qui diffère selon les espèces et les individus. Les paléogénéticiens ont ainsi séquencé les génomes (l’ensemble complet de l’ADN d’un organisme) de milliers d’individus disparus, ainsi que ceux d’anciens microbes, plantes et animaux qu’ils mangeaient ou avec lesquels ils interagissaient.

La paléogénétique a permis d’importantes découvertes sur l’évolution des populations humaines au cours du dernier million d’années. Alors que les paléontologues pensaient que les Néandertaliens ne s’étaient pas reproduits avec les Homo sapiens, dont nous sommes issus, le séquençage de l’ADN de Néandertaliennes a démontré un métissage. Ainsi, les Européens et Asiatiques actuels portent toujours environ 2 % d’ADN néandertalien dans leurs génomes. « La lecture des génomes anciens a également permis de détecter un nouveau groupe d’humains jusqu’alors inconnue, qui a cohabité avec Néandertal et Homo sapiens », raconte Ludovic Orlando. Il s’agit des Dénisoviens, une population asiatique à laquelle on ne peut pas encore associer de squelette complet, mais dont on dispose d’ADN de grande qualité, obtenu à partir d’un fragment de phalange de la main. La paléogénétique a par ailleurs permis de retracer la domestication de certains animaux tels que les loups et les chevaux, ayant entraîné des modifications de leur ADN [lire notre dossier sur le sujet].

« L’ADN ancien est très rare, très abîmé et difficile à analyser », commente Ludovic Orlando. Après la mort des individus, l’ADN est très vite dégradé par des micro-organismes. De plus, il est généralement dilué dans une grande quantité d’ADN provenant de micro-organismes du sol qui ont colonisé le squelette enterré. Pour obtenir des bouts d’ADN en quantité suffisante pour être déchiffrés, il faut passer au crible un nombre considérable d’ossements. Les échantillons peuvent également être contaminés par l’ADN des archéologues ou de microbes récents. Un cas spectaculaire, publié en 1994, décrivait l’analyse de l’ADN d’un dinosaure vieux de 80 millions d’années, ce qui contredisait toutes les preuves antérieures sur la longévité de l’ADN. Les résultats ont depuis été reconnus comme erronés en raison d’une probable contamination par un ADN étranger humain. Autre limite, les méthodes d’extraction de l’ADN nécessitent le prélèvement d’une petite quantité d’os ou de dent, ce qui détruit en partie ces précieux restes archéologiques.