La plus grande diversité de la vie ne se compte pas dans le nombre d’espèces, explique Zachariah Gompert, généticien évolutionniste de l’Université d’État de l’Utah, mais dans la diversité des interactions entre elles.
« Il est souvent difficile de savoir si le résultat d’une interaction, par exemple si un microbe peut infecter un hôte, est le même pour tous les membres d’une espèce ou dépend de la constitution génétique des individus spécifiques impliqués », explique Gompert, professeur agrégé à l’USU. Département de Biologie et Centre d’Ecologie.
Par exemple, dit-il, on peut se demander pourquoi un papillon en particulier peut ou ne peut pas se nourrir d’une plante en particulier.
« Est-ce que cela est affecté par la constitution génétique spécifique du papillon ou est-ce la constitution génétique spécifique de la plante individuelle? » demande Gompert. « Ou est-il affecté par les interactions génétiques entre le papillon et les espèces végétales? »
Gompert et ses collègues de l’Université du Nevada, de l’Université Rice, de l’Université du Wyoming, de l’Université du Tennessee, de l’Université d’État du Texas et de l’Université d’État du Michigan comblent ce manque de connaissances grâce à une série d’expériences utilisant une récente expansion de la gamme d’hôtes de la luzerne par le papillon bleu Melissa (Lycaeides mélisse). L’équipe rapporte ses conclusions dans le numéro du 29 août 2022 de Actes de l’Académie nationale des sciences.
« Nous montrons que les différences génétiques entre les chenilles bleues Melissa et les plants de luzerne expliquent près de la moitié de la variabilité de la croissance et de la survie des chenilles », explique Gompert. « Nos résultats suggèrent que la variation individuelle est importante, et le résultat de cette interaction plante-insecte est affecté par de nombreux gènes avec des effets pour la plupart indépendants ou additifs. De plus, les différences génétiques entre les plantes de luzerne ont des effets constants sur la croissance des chenilles dans plusieurs populations et espèces de papillons. , rendant ces effets prévisibles. »
Collectant des données détaillées sur plusieurs années sur des parcelles de terrain dans l’Utah et le Nevada, les résultats de l’équipe soutiennent l’hypothèse selon laquelle les génotypes de plantes et d’insectes sont importants, et à peu près également pour la croissance et la survie des chenilles.
Au-delà des problèmes spécifiques aux insectes et à leurs plantes hôtes, la variation génétique au sein des espèces pourrait également être importante pour d’autres interactions hôte-parasite, explique Gompert. « Y compris, par exemple, la sensibilité aux maladies parasitaires chez les humains et d’autres animaux étant fonction à la fois de la variation génétique chez les hôtes et parmi les souches pathogènes. Mais la généralité de cette hypothèse reste à tester. »
Zachariah Gompert et al, Les effets génétiques additifs chez les espèces en interaction déterminent conjointement le résultat de l’herbivorie des chenilles, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2206052119