Plus vous pensez aux ours polaires, plus ils vous semblent étranges. Ce sont les plus gros ours et le plus grand prédateur terrestre. Ils sont adaptés à une vie passée à traverser des banquises ouvertes ou à attendre les mois d'été affamés. Malgré ces superlatifs, il est difficile de comprendre exactement comment ces ours sont apparus, car ils laissent rarement des os derrière eux pour être étudiés. "Quand ils meurent, leurs restes finissent sur le fond marin", explique Charlotte Lindqvist, biologiste de l'évolution à l'Université d'État de New York à Buffalo.
Ainsi, en 2004, lorsqu'un géologue travaillant dans les falaises de l'archipel de Svalbard, en Norvège, a trouvé une mâchoire vieille de 115 000 ans dépassant des sédiments, la découverte a stimulé des décennies de compréhension de l'évolution de l'ours polaire. Une nouvelle analyse haute résolution de l'ADN contenu dans cette mâchoire, publiée cette semaine dans Proceedings of the National Academy of Sciences , ouvre une fenêtre sur l'évolution des ours bruns et des ours polaires à travers un monde qui se réchauffe et se refroidit.
L'étude clarifie également un débat de plusieurs années parmi les biologistes de l'évolution :les ours polaires et les ours bruns sont si étroitement liés qu'il a été proposé que les animaux soient regroupés en une seule espèce. Selon la nouvelle analyse, qui a comparé l'ADN de l'ancienne mâchoire à celui de 65 ours modernes, les espèces sont clairement génétiquement distinctes.
L'histoire des populations d'ours polaires et d'ours bruns est "si différente", explique Lindqvist, qui a dirigé une grande partie de ces recherches sur les gènes d'anciens ours polaires. "L'un est ce spécialiste de l'Arctique, et l'autre est un généraliste boréal, trouvé dans l'hémisphère Nord."
Mais les deux ont évolué en tandem depuis environ un million d'années, et les ours polaires portent des gènes issus de croisements répétés avec des ours bruns. C'est une nouvelle découverte - des études antérieures, qui n'avaient pas eu accès à l'ancienne mâchoire, avaient soupçonné que les ours polaires avaient contribué aux gènes des ours bruns. En fait, c'est l'inverse.
Depuis le début des années 2000, les biologistes ont observé l'expansion des «ours pizzly» dans l'Extrême-Arctique alors que les ours bruns se déplaçaient vers le nord dans l'habitat des ours polaires. Mais les pizzlies, la progéniture d'un ours polaire et d'un grizzly, ne sont pas aussi courantes que la couverture médiatique le laisse paraître. Pour autant que les génomiques puissent le dire, les hybrides descendent tous d'une seule ourse polaire femelle, qui s'est accouplée avec deux ours bruns différents.
Ce modèle semble également avoir été vrai pour les ours anciens. L'hybridation aurait pu être constante, mais elle n'était pas courante - une rencontre fortuite entre quelques individus, plutôt qu'une fête de l'amour interspécifique. Les ours bruns et polaires vivent des vies radicalement différentes, même lorsqu'ils cohabitent sous les mêmes latitudes. Les ours polaires sont avant tout un animal marin, d'où leur nom scientifique, Ursus maritimus —et se reproduisent surtout en mars et avril. Les ours bruns chassent dans les forêts et les plaines et se reproduisent pendant l'été.
Les ours bruns sont extrêmement diversifiés sur le plan génétique par rapport à leurs cousins maritimes. Il y a les populations que les Américains connaissent sous le nom de grizzlis, qui habitent les montagnes Rocheuses et vivaient autrefois aussi loin au sud que le Mexique. Il y a des ours bruns européens en Scandinavie et en Russie. Il y a des ours Kodiak, qui vivent dans l'archipel de Kodiak en Alaska, et grandissent presque deux fois plus gros que les ours bruns typiques, rivalisant avec la taille d'un bison.
Autrefois, les ours polaires étaient également génétiquement diversifiés. L'ancien ours polaire dont la mâchoire a été récupérée en Norvège porte suffisamment de gènes uniques pour être un "groupe frère" de ses homologues modernes. Pourtant, dit Lindqvist, il vivait au même endroit que les ours polaires d'aujourd'hui. Il a atteint à peu près la même taille. "Au moins d'après ces preuves limitées, ce n'était qu'un ours polaire ordinaire tel que nous le connaissons aujourd'hui", dit-elle.
De son vivant, l'ours ancien n'était probablement pas une valeur génétique aberrante - ce n'était qu'une des nombreuses populations sœurs en déclin. Cela semble être la preuve d'un monde diversifié d'ours polaires qui a commencé à rétrécir il y a 300 000 ans. On ne sait pas ce qui a déclenché la mort, même si cela coïncide à peu près avec le début d'une glaciation. Mais "c'est un énorme goulot d'étranglement qui a été très étendu", dit Lindqvist. "C'est certain qu'ils ont perdu beaucoup de diversité."
L'ancien ours vivait dans un monde chaud, une période connue sous le nom de dernier interglaciaire, lorsque les températures mondiales étaient plus élevées qu'elles ne le sont actuellement. Alors que l'ours pagayait dans l'océan Arctique, d'anciens hippopotames parcouraient la Grande-Bretagne. Lindqvist dit qu'elle craignait que cette découverte ne soit mal interprétée :que les gens diraient, eh bien, les ours devraient être d'accord avec le changement climatique. Mais ces découvertes, dit-elle, "semblent certainement vraiment désastreuses".
Les ours polaires ont peut-être résisté à un million d'années de changements climatiques. Mais ils n'ont jamais connu de changements aussi rapides, et ils entrent dans une nouvelle période plus chaude sans bénéficier de la diversité génétique dont ils se vantaient autrefois.
