De nouvelles analyses génétiques de babouins sauvages du sud du Kenya révèlent que la plupart d’entre eux portent des traces d’hybridation dans leur ADN. À la suite de croisements, environ un tiers de leur constitution génétique est constituée de gènes d’une autre espèce étroitement apparentée.
L’étude a eu lieu dans une région proche du parc national d’Amboseli au Kenya, où les babouins jaunes se rencontrent et se mélangent occasionnellement avec leurs voisins babouins anubis qui vivent au nord-ouest.
Les chercheurs ont surveillé ces animaux sur une base quasi quotidienne depuis 1971, notant quand ils se sont accouplés avec des étrangers et comment la progéniture résultante s’est comportée au cours de leur vie dans le cadre de la Projet de recherche sur le babouin d’Amboselil’une des plus longues études de terrain sur les primates sauvages au monde.
Les babouins jaunes ont une fourrure jaune-brun avec des joues et des dessous blancs. Les babouins Anubis ont une fourrure gris verdâtre et les mâles ont une crinière hirsute autour de la tête. Bien qu’il s’agisse d’espèces distinctes qui ont divergé il y a 1,4 million d’années, elles peuvent s’hybrider là où leurs aires de répartition se chevauchent.
Au dire de tous, les descendants de ces unions s’en sortent très bien. Cinquante ans d’observations n’ont révélé aucun signe évident que les hybrides s’en tirent moins bien que leurs homologues. Certains s’en sortent même mieux que prévu : les babouins qui portent plus d’ADN d’anubis dans leur génome mûrissent plus rapidement et forment des liens sociaux plus forts, et les mâles réussissent mieux à gagner des partenaires.
Mais de nouvelles découvertes génétiques publiées le 5 août dans la revue La science suggèrent que les apparences peuvent être trompeuses.
La recherche met en lumière la façon dont la diversité des espèces sur Terre est maintenue même lorsque les lignées génétiques entre les espèces sont floues, a déclaré Jenny Tung, professeur à l’Université Duke, qui a dirigé le projet avec ses doctorants Tauras Vilgalys et Arielle Fogel.
L’accouplement interspécifique est étonnamment courant chez les animaux, a déclaré Fogel, qui est titulaire d’un doctorat. candidat au programme de l’Université Duke en génétique et génomique. Quelque 20 à 30 % des grands singes, singes et autres espèces de primates se croisent et mélanger leurs gènes avec les autres.
Même les humains modernes transportent un mélange de gènes de parents aujourd’hui disparus. Pas moins de 2 à 5 % de l’ADN de nos génomes indiquent une hybridation passée avec les Néandertaliens et les Denisoviens, d’anciens hominidés que nos ancêtres ont rencontrés et avec lesquels ils se sont accouplés lors de leur migration d’Afrique vers l’Europe et l’Asie. Ces liaisons ont laissé un héritage génétique qui persiste encore aujourd’hui, affectant notre risque de dépression, de caillots sanguins, voire de dépendance au tabac ou de complications de COVID-19[feminine].
Les chercheurs ont voulu comprendre les coûts et les avantages possibles de ce mélange génétique chez les primates, y compris les humains. Mais les humains modernes ont cessé de se croiser avec d’autres hominidés il y a des dizaines de milliers d’années, lorsque toutes les espèces sauf une, la nôtre, ont disparu. Les babouins sauvages d’Amboseli permettent cependant d’étudier l’hybridation des primates qui est toujours en cours.
Les chercheurs ont analysé les génomes de quelque 440 babouins d’Amboseli sur neuf générations, à la recherche de fragments d’ADN pouvant avoir été hérités d’immigrants anubis.
Ils ont découvert que tous les babouins du bassin d’Amboseli, dans le sud du Kenya, sont aujourd’hui un mélange, l’ADN d’anubis représentant environ 37 % de leurs génomes en moyenne. Certains ont une ascendance anubis en raison de croisements qui se sont produits assez récemment, au cours des sept dernières générations. Mais pour près de la moitié d’entre eux, le mélange s’est produit plus loin, il y a des centaines ou des milliers de générations.
Pendant ce temps, les données montrent que certains morceaux d’ADN d’anubis ont eu un coût pour les hybrides qui en ont hérité, affectant leur survie et leur reproduction de telle sorte que ces gènes sont moins susceptibles d’apparaître dans les génomes de leurs descendants aujourd’hui, a déclaré Vilgalys, maintenant postdoctorant à l’Université de Chicago.
Leurs résultats sont conformes à la recherche génétique chez l’homme, ce qui suggère que nos premiers ancêtres ont également payé le prix de l’hybridation. Mais exactement ce que les gènes de Néandertal et de Denisovan ont fait pour leur causer du tort a été difficile à démêler des preuves fossiles et ADN limitées disponibles.
Les chercheurs disent que les babouins d’Amboseli offrent des indices sur les coûts de l’hybridation. En utilisant le séquençage de l’ARN pour mesurer l’activité des gènes dans les cellules sanguines des babouins, les chercheurs ont découvert que la sélection naturelle est plus susceptible d’éliminer les morceaux d’ADN empruntés qui agissent comme des interrupteurs, activant et désactivant d’autres gènes.
La prochaine étape, a déclaré Fogel, consiste à déterminer plus précisément ce qui affecte finalement la capacité de ces babouins hybrides à survivre et à se reproduire.
Les données génomiques permettent aux chercheurs de regarder en arrière de nombreuses autres générations et d’étudier des processus historiques qui ne peuvent pas être vus directement sur le terrain, a déclaré Vilgalys.
« Mais vous devez regarder les animaux eux-mêmes pour comprendre ce que signifient réellement les changements génétiques », a déclaré Tung. « Vous avez besoin à la fois de travail de terrain et de génétique pour comprendre toute l’histoire. »
« Nous ne disons pas que c’est ce que les gènes de Néandertal et de Denisoviens ont fait chez l’homme », a ajouté Tung, maintenant à l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive en Allemagne. « Mais le cas du babouin montre clairement que les preuves génomiques des coûts de l’hybridation peuvent être cohérentes avec des animaux qui non seulement survivent, mais prospèrent souvent. »
Tauras P. Vilgalys et al, Sélection contre mélange et divergence de la régulation des gènes dans une étude de terrain à long terme sur les primates, La science (2022). DOI : 10.1126/science.abm4917. www.science.org/doi/10.1126/science.abm4917