par Gesine Steiner, Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung
Des scientifiques du Museum für Naturkunde Berlin, ainsi que des collègues des États-Unis et d’Australie, ont réussi à démontrer la complexité de l’évolution des espèces et des processus évolutifs en étudiant la variabilité génomique de deux espèces d’hirondelles putatives en Australie. Contrairement aux attentes, l’équipe de scientifiques a pu démontrer que les informations génétiques des deux espèces d’oiseaux ne diffèrent guère, malgré une coloration et un motif de plumage très différents. Leur étude est publiée dans Écologie moléculaire.
La coloration différente du plumage des oiseaux est souvent utilisée pour identifier et classer les espèces d’oiseaux. Étant donné que le plumage joue un rôle important dans le choix du partenaire et donc dans la reproduction des oiseaux, les différences de plumage ont été utilisées comme un indicateur important pour l’attribution des espèces. Dans de nombreux cas, ces différences morphologiques très évidentes se reflètent dans le génome des oiseaux. Plus le motif du plumage est divergent, plus il est probable qu’il détecte des différences au niveau de l’ADN. Cependant, ce n’est pas le cas pour les oiseaux examinés dans cette étude – l’hirondelle masquée et l’hirondelle à sourcils blancs.
L’hirondelle masquée, caractérisée par un plumage bleu-gris et une tête noire, et l’hirondelle à sourcils blancs de couleur brun-gris vivent toutes deux dans les mêmes habitats dans l’est de l’Australie et partagent parfois le même arbre.
« Pendant longtemps, on a cru que les deux espèces d’hirondelles devaient être différentes, car il y a peu d’accouplement entre les oiseaux malgré le partage du même habitat », a expliqué le Dr Joshua Penalba, scientifique au Museum für Naturkunde Berlin et premier auteur de l’étude. « Cependant, il y a quelques années, des doutes ont surgi sur le statut de l’espèce car aucune différence d’ADN mitochondrial ne pouvait être détectée. Ces résultats étaient très surprenants, car on suppose que les espèces qui peuvent maintenir des différences de plumage devraient également avoir des différences d’ADN ou , à l’inverse, les espèces qui n’ont pas de différences d’ADN devraient avoir une forte incidence d’hybridation, ce qui n’est pas le cas chez ces deux espèces », ajoute-t-il.
Pour approfondir l’étude de ce phénomène inhabituel, les scientifiques ont mené une analyse complète de l’ADN du génome nucléaire à évolution plus lente des deux espèces d’hirondelles putatives dans le cadre de leurs travaux et ont fait une découverte intéressante. « En appliquant une grande variété de méthodes pour analyser l’ADN génomique et la structure de la population, nous avons pu montrer que les génomes de l’hirondelle masquée et de l’hirondelle à sourcils blancs diffèrent à peine », rapporte le Dr Joshua Penalba.
Les résultats des chercheurs sont conformes aux études précédentes sur l’ADN mitochondrial et montrent clairement qu’il n’est pas toujours simple de tirer des conclusions sur la conspécificité en fonction du plumage. Bien que ce manque de structure soit évident dans la majeure partie du génome, de grandes différences ont été détectées près de deux gènes faisant partie d’une voie impliquée dans le développement des plumes. Bien qu’il soit encore trop tôt pour tirer des conclusions de cette découverte, elle ouvre de nouvelles perspectives pour de futures études.
Les raisons précises de la différenciation n’ont pas pu être entièrement élucidées, mais la reconstruction de l’histoire démographique effectuée par les experts suggère que les oiseaux ont divergé très récemment et sont revenus en contact peu de temps après. Les chercheurs ont également complété cela par des simulations qui montrent différentes façons dont cette divergence de plumage peut évoluer en si peu de temps.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude démontrent la complexité des processus évolutifs menant à l’émergence de nouvelles espèces et les métriques de différenciation que nous utilisons souvent pour distinguer les espèces ne suffiront pas toujours à fournir une image claire. Ainsi, cette étude jette une base importante pour de futurs projets de recherche passionnants traitant de la variation du plumage, de la spéciation et des origines de la biodiversité.
Joshua V. Peñalba et al, Divergence soutenue du plumage malgré une faible différenciation génomique et une large sympatrie chez les espèces sœurs d’hirondelles australiennes ( Artamus spp.), Écologie moléculaire (2022). DOI : 10.1111/mec.16637
Fourni par Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung