Les animaux qui ont façonné l’Amérique : cinq millions d’années de migrations

En bref

• Les mammouths ont atteint l’Amérique du Nord il y a environ 1,5 million d’années ; les bisons ont suivi quelque 195 000 à 135 000 ans plus tard. Étude sur les mammouths ; étude sur les bisons.
• Des humains étaient présents à White Sands avant l’arrivée des wapitis, datée d’environ 15 000 ans selon la chronologie citée. Datations humaines ; étude sur les wapitis.
• Les chevaux ont traversé la Béringie dans les deux sens, bien avant leur domestication. Génomes anciens.
• La faune américaine comprend aussi des colonisateurs naturels venus de l’Atlantique et des parasites transportés par des hôtes migrateurs. Aigrettes ; ténias.

Quels animaux ont migré entre l’Ancien et le Nouveau Monde ? #

Un mammouth, un bison et un wapiti composent une image plausible de l’ancienne Amérique du Nord. Mais les placer dans une même procession traversant le pont terrestre de Béring masque ce qu’il y a de plus intéressant dans leur histoire. Les mammouths ont précédé les premiers bisons de plus d’un million d’années. Les wapitis sont arrivés si tard que des humains laissaient déjà des empreintes au Nouveau-Mexique. La faune américaine familière s’est constituée sur une durée immense, en empruntant différentes ouvertures dans un paysage en évolution. Van der Valk et al. ; Froese et al. ; Meiri et al. ; Pigati et al..

L’histoire devient plus étrange encore lorsque les animaux disparus réintègrent le tableau. L’Amérique du Nord a abrité des hyènes coureuses. Le nord-ouest du Canada a accueilli des saïgas. Le Washington pliocène hébergeait un proche parent du panda roux. Leurs fossiles conservent des assemblages d’animaux que nos catégories continentales modernes rendent difficiles à imaginer. Hyènes arctiques ; saïgas du Canada ; le premier Parailurus d’Amérique du Nord.

Dans cet article, Ancien Monde désigne l’Afrique et l’Eurasie ; Nouveau Monde, les Amériques, y compris le Groenland et les Caraïbes. L’analyse porte sur les implantations naturelles au cours des cinq derniers millions d’années, principalement de l’Eurasie vers l’Amérique du Nord, tout en tenant compte des migrations de retour et des traversées de l’Atlantique lorsqu’elles éclairent le récit. Les migrations saisonnières et le cas d’un oiseau isolé emporté au large ne se confondent pas avec l’implantation d’une population. Le transport par les humains relève d’un autre volet de l’histoire.¹

Comment les animaux ont-ils traversé le pont terrestre de Béring ? #

La Béringie reliait le nord-est de l’Asie au nord-ouest de l’Amérique du Nord lorsque la baisse du niveau marin découvrait le plateau continental intermédiaire. C’était une vaste région dotée de ses propres milieux, et non un passage étroit menant directement de la Sibérie aux Grandes Plaines. Les animaux pouvaient y vivre, la traverser en s’étendant ou ne pas parvenir à la dépasser. La présentation du National Park Service consacrée aux survivants de l’âge glaciaire place cette région septentrionale au cœur d’échanges répétés.

Trois conditions étaient déterminantes : il fallait que les voyageurs terrestres disposent de terres émergées, que le milieu puisse les accueillir et qu’une voie de passage vers l’aval soit disponible. Ces conditions n’étaient pas toujours réunies simultanément. En reconstituant les milieux de la fin de la période glaciaire, Pedersen et ses collègues ont conclu que l’ouverture entre les calottes glaciaires continentales n’est devenue biologiquement praticable qu’après le début du retrait des glaces. Sur une carte, une brèche pouvait apparaître avant qu’un corridor capable de nourrir les voyageurs ne se forme. Pedersen et al..

Il faut donc distinguer l’arrivée en Alaska de l’expansion au sud des calottes glaciaires : ce sont deux événements historiques distincts. Cela explique aussi pourquoi le passage réussi d’une espèce ne permet pas de conclure que la route était tout aussi praticable pour une autre. Des régimes alimentaires, des préférences végétales et des capacités de déplacement différents ont produit des histoires migratoires distinctes. L’étude sur les wapitis est particulièrement éclairante, car elle montre que les habitats béringiens limitaient une espèce déjà présente du côté asiatique. Meiri et al..

Quand les mammouths, les bisons, les humains et les wapitis sont-ils arrivés en Amérique ? #

La chronologie ci-dessous compare certaines lignées. Ma signifie « millions d’années » ; ka, « milliers d’années ». Une date précédée de au plus tard établit une présence à cette date. Les autres dates correspondent à une dispersion ou à une colonisation estimée, comme le précise la dernière colonne.²

L’ordre d’arrivée des humains et des wapitis est une conséquence frappante de cette chronologie. Des datations indépendantes étayent la présence humaine à White Sands il y a environ 23 000 à 21 000 ans, tandis que la reconstitution citée pour les cerfs wapitis situe leur implantation en Amérique aux alentours de 15 000 ans. Selon ces données, les humains étaient présents dans les Amériques avant les wapitis. Cette comparaison met en regard une présence humaine démontrée et une estimation de la colonisation animale ; elle ne transforme ni l’une ni l’autre en date exacte de franchissement d’une frontière. Pigati et al. ; Meiri et al..

L’installation des humains suit sa propre séquence géographique et archéologique, présentée dans la chronologie des technologies paléolithiques des Amériques. La chronologie animale fournit un cadre essentiel : le continent où les humains sont arrivés accueillait encore de nouvelles populations de grands mammifères.

Pourquoi certains animaux ont-ils traversé plusieurs fois ? #

Une lignée immigrante pouvait s’établir, s’isoler, puis rencontrer ultérieurement une autre vague de ses apparentés. L’ADN ancien peut révéler ces rencontres, contrairement à une simple liste d’espèces fossiles.

Les mammouths en offrent un exemple particulièrement important. De l’ADN sibérien vieux d’un million d’années a révélé des lignées profondément divergentes et montré que les mammouths de Colomb portaient des ascendants appartenant à la fois à une lignée apparentée à celle de Krestovka et à une lignée apparentée à celle du mammouth laineux. Leur histoire américaine comprend une hybridation. Une seule flèche portant l’étiquette « mammouths » masque la formation de cette ascendance. Van der Valk et al..

Les ours bruns et les lions ont eux aussi traversé en plusieurs vagues. Salis et ses collègues ont reconstitué des épisodes de dispersion communs à ces grands carnivores, notamment des déplacements au cours de l’intervalle glaciaire d’environ 191 000 à 130 000 ans. Ces histoires sont reconstituées à partir des lignées génétiques échantillonnées ; le plus ancien fossile et la plus ancienne lignée maternelle encore vivante ou échantillonnée ne correspondent pas nécessairement au même événement. Salis et al..

Les chevaux témoignent d’un mouvement en sens inverse. Leur histoire ancienne se déroule en Amérique du Nord, mais les génomes anciens des chevaux caballins indiquent des déplacements ultérieurs dans les deux sens, notamment des retours naturels d’Eurasie vers l’Amérique du Nord. Deux grandes périodes de dispersion se situent respectivement vers 875 000–625 000 et 200 000–50 000 ans. Les animaux ont transporté leur ascendance à travers la Béringie bien avant que les humains ne fassent traverser l’Atlantique à des chevaux domestiques. Vershinina et al..

La longue histoire naturelle du cheval retrace cette histoire plus générale. Il importe ici de distinguer le lieu d’origine d’une lignée de l’origine d’une population migrante particulière. Une origine nord-américaine est parfaitement compatible avec une arrivée ultérieure depuis l’Eurasie.

Quels immigrants disparus ont autrefois vécu en Amérique du Nord ? #

La faune actuelle donne une idée trompeuse des anciennes arrivées, car l’extinction en a effacé un grand nombre. Chasmaporthetes, la hyène coureuse, a atteint l’Amérique du Nord il y a environ 4,7 millions d’années. Deux dents découvertes dans le bassin d’Old Crow, au Yukon, ont ensuite apporté des preuves fossiles le long de l’itinéraire septentrional précédemment inféré. Ces découvertes arctiques relient une histoire représentée par des sites de l’Ancien Monde et du sud des Amériques largement séparés. Tseng, Zazula, and Werdelin.

Les antilopes saïgas ont également occupé le nord-ouest de l’Amérique du Nord au Pléistocène supérieur. Leurs restes canadiens montrent qu’un animal aujourd’hui associé à l’Eurasie appartenait autrefois à la faune de l’Arctique américain. Harington and Cinq-Mars.

Les carnivores fossiles ajoutent d’autres lignées apparentées à des formes de l’Ancien Monde : les dhôles et Xenocyon parmi les canidés, Homotherium parmi les félins à dents de sabre et Dinofelis parmi d’autres formes à dents de sabre. Les études citées documentent principalement les lieux et les périodes où ces animaux sont présents en Amérique du Nord ; elles ne datent pas chacune une traversée particulière. Il s’agissait de lignées distinctes, ayant chacune une histoire propre. Les termes « semblable au loup » et « à dents de sabre » décrivent des apparences de façon trop générale pour identifier une migration unique. Caninae fossiles ; étude sur Homotherium ; révision de Dinofelis.

Un immigrant encore moins connu est Parailurus, un parent éteint du panda roux attesté dans le Washington pliocène. Le qualifier de panda roux américain rend bien compte de la surprise, à condition de le distinguer des espèces asiatiques actuelles. L’Amérique a autrefois accueilli des branches de familles dont la répartition actuelle ne raconte plus qu’une partie de l’histoire. Tedford and Gustafson.

Les petits animaux, les oiseaux et les parasites ont-ils migré eux aussi ? #

Les grands mammifères sont les voyageurs les plus visibles. Les animaux de plus petite taille témoignent d’échanges plus vastes, comprenant des vagues distinctes de mustélidés, de rongeurs, de musaraignes, d’oiseaux et d’insectes. Un ancêtre immigrant peut ensuite donner naissance à plusieurs espèces américaines ; le nombre d’espèces actuelles ne correspond donc pas au nombre de traversées intercontinentales.

Les parasites changent l’échelle du tableau. Un rongeur en dispersion pouvait transporter en lui une autre lignée animale. La reconstitution d’Arostrilepis associe la colonisation de l’Asie vers l’Amérique à quatre intervalles glaciaires au maximum. Les migrations intercontinentales ont donc déplacé des relations écologiques en même temps que les animaux visibles eux-mêmes. Galbreath et al..

Quels animaux ont traversé naturellement l’Atlantique ? #

Les animaux volants n’avaient pas toujours besoin de passer par la Béringie. Les hérons garde-bœufs ont atteint naturellement l’Amérique du Sud depuis l’Afrique, puis se sont répandus dans les Amériques. Des documents historiques attestent leur présence dans le Nouveau Monde au XIXe siècle, tandis que des travaux de météorologie étudient comment les vents ont pu rendre cette traversée possible. Les traces de cette expansion sont bien plus récentes que celles des échanges de mammifères septentrionaux. Massa et al. ; Arendt.

Les aigrettes garzettes offrent un exemple plus récent d’implantation : leur reproduction à la Barbade remonte à 1994. C’est important, car une population installée sur une île des Caraïbes constitue déjà une population du Nouveau Monde ; il n’est pas nécessaire qu’elle se répande sur le continent. L’ibis falcinelle s’inscrit lui aussi dans l’histoire plus générale de l’expansion naturelle des aires de répartition autour de l’Atlantique. Hayes and White ; observations de l’ibis falcinelle et revue historique.

Les chiens relèvent d’une catégorie distincte. À partir d’une synthèse génétique et archéologique, Perri et ses collègues ont proposé une arrivée avec les humains vers 15 000 ans. Il s’agit d’un modèle de dispersion assistée par les humains, et non d’une migration faunique indépendante ni d’une datation directe des plus anciens restes de chiens américains. Perri et al..

Que peuvent réellement nous apprendre les dates des migrations ? #

La période de cinq millions d’années est utile, car elle permet de mettre la question à l’épreuve. Elle exclut aussi certains exemples bien connus. La première immigration des cervidés pourrait être antérieure à cette limite, même si des fossiles de cervidés américains se situent juste à l’intérieur de la période considérée. L’ascendance de la sittelle à poitrine blanche est reconstituée comme correspondant à une arrivée plus ancienne, il y a environ 7,5 millions d’années, contrairement aux arrivées plus récentes de sittelles mentionnées ci-dessus. Les chameaux ont suivi le trajet inverse, selon une chronologie tout aussi ancienne : leur famille est apparue en Amérique du Nord et la lignée des chameaux modernes avait atteint l’Eurasie au Miocène supérieur. La découverte d’un chameau géant du Pliocène moyen sur l’île d’Ellesmere montre que cette lignée vivait aussi dans une forêt du Haut-Arctique. Cervidés du Pliocène inférieur ; biogéographie des Certhioidea ; Rybczynski et al..

La direction exige elle aussi des preuves. Des fossiles de Gulo du Pliocène inférieur, trouvés au Tennessee, étayent une origine nord-américaine du carcajou et remettent en cause le récit familier d’une première arrivée depuis l’Asie. Une aire de répartition actuelle qui s’étend sur les deux continents ne permet pas de déterminer dans quel sens les ancêtres se sont déplacés. Samuels et al..

Considérées ensemble, les traversées décrivent un continent qui a reçu, transformé et perdu des populations animales à plusieurs reprises. Certains migrants ont laissé des descendants américains ; d’autres ont disparu ; certains sont repartis. L’aire de répartition actuelle d’un animal est le résultat de cette histoire, tel qu’il a subsisté. Le mammouth et le bison de la procession imaginée appartiennent au même paysage, mais la route qui y a amené leurs ancêtres a été empruntée pendant plus d’un million d’années.

Méthodologie et notes #

Sources #

Des sources spécialisées supplémentaires sont indiquées à côté des affirmations et des lignes de tableau concernées.

1. Froese, D., et al. (2017). “Fossil and genomic evidence constrains the timing of bison arrival in North America.” Proceedings of the National Academy of Sciences. Open author copy.
2. Van der Valk, T., et al. (2021). “Million-year-old DNA sheds light on the genomic history of mammoths.” Nature.
3. Vershinina, A. O., et al. (2021). “Ancient horse genomes reveal the timing and extent of dispersals across the Bering Land Bridge.” Molecular Ecology. Open manuscript.
4. Meiri, M., et al. (2014). “Faunal record identifies Bering isthmus conditions as constraint to end-Pleistocene migration to the New World.” Proceedings of the Royal Society B. Open full text.
5. Pigati, J. S., et al. (2023). “Independent age estimates resolve the controversy of ancient human footprints at White Sands.” Science. USGS account.
6. Kjær, K. H., et al. (2022). “A 2-million-year-old ecosystem in Greenland uncovered by environmental DNA.” Nature.
7. Salis, A. T., et al. (2022). “Lions and brown bears colonized North America in multiple synchronous waves of dispersal across the Bering Land Bridge.” Molecular Ecology.
8. Tseng, Z. J., Zazula, G., and Werdelin, L. (2019). “First fossils of hyenas (Chasmaporthetes, Hyaenidae, Carnivora) from north of the Arctic Circle.” Open Quaternary 5:6.
9. Pedersen, M. W., et al. (2016). “Postglacial viability and colonization in North America’s ice-free corridor.” Nature.
10. Rybczynski, N., et al. (2013). “Mid-Pliocene warm-period deposits in the High Arctic yield insight into camel evolution.” Nature Communications.
11. Perri, A. R., et al. (2021). “Dog domestication and the dual dispersal of people and dogs into the Americas.” Proceedings of the National Academy of Sciences.