L’une des questions les plus controversées de la biologie évolutive est la suivante : comment l’Amazonie est-elle devenue si riche en espèces ? Une nouvelle étude axée sur les oiseaux examine comment les mouvements des rivières en Amazonie ont contribué à la diversité biologique exceptionnelle de cette région. L’équipe de recherche, dirigée par le Musée américain d’histoire naturelle, a découvert que les petits systèmes fluviaux changent avec le temps, ils stimulent l’évolution de nouvelles espèces. Les découvertes révèlent également des espèces d’oiseaux jusque-là inconnues en Amazonie qui ne se trouvent que dans de petites zones à côté de ces systèmes fluviaux dynamiques, ce qui les expose à un risque élevé d’extinction imminente. L’étude est détaillée aujourd’hui dans la revue Avancées scientifiques.
Les forêts tropicales des basses terres du bassin de l’Amazone abritent plus de diversité que tout autre écosystème terrestre de la planète. C’est également un biome d’importance mondiale contenant environ 18% de tous les arbres sur Terre et transportant plus d’eau douce que les sept plus grands bassins fluviaux combinés. Les chercheurs se demandent depuis longtemps et débattent avec passion comment la riche biodiversité de l’Amazonie est née et s’est accumulée.
« Les premiers biologistes de l’évolution comme Alfred Russel Wallace ont remarqué que de nombreuses espèces de primates et d’oiseaux diffèrent sur les rives opposées de l’Amazonie, et les ornithologues savent maintenant que les rivières sont associées – d’une manière ou d’une autre – à l’origine de nombreuses espèces aviaires », a déclaré le L’auteur principal de l’étude, Lukas Musher, chercheur postdoctoral à l’Académie des sciences naturelles de l’Université de Drexel et récemment titulaire d’un doctorat en biologie comparative. diplômé de la Richard Gilder Graduate School de l’American Museum of Natural History. « De plus, l’accumulation de preuves géologiques a suggéré que ces rivières sont très dynamiques, se déplaçant dans le paysage sud-américain sur des périodes relativement courtes, de l’ordre de milliers ou de dizaines de milliers d’années. »
Pour étudier comment le mouvement des rivières à travers le paysage a influencé l’accumulation d’espèces d’oiseaux en Amazonie, les chercheurs ont séquencé les génomes de six espèces d’oiseaux amazoniens.
« Même si les oiseaux peuvent voler, notre étude a confirmé que les rivières actuelles à travers la forêt tropicale du sud de l’Amazonie, même relativement petites, sont très efficaces pour isoler les populations de ces six espèces, ce qui conduit à une divergence génomique et finalement à une spéciation », a déclaré l’auteur principal de l’étude. Joel Cracraft, conservateur Lamont et conservateur responsable du département d’ornithologie du Musée.
Cependant, comme ces rivières se déplacent dans le paysage à différentes échelles de temps, leurs mouvements peuvent avoir des conséquences variables pour les espèces d’oiseaux : lorsque les réarrangements des rivières se produisent rapidement, les populations d’oiseaux de chaque côté peuvent fusionner avant d’avoir eu le temps de se différencier ; lorsque les changements de rivière se produisent lentement, les espèces ont plus de temps pour s’écarter les unes des autres; et lorsque les rivières changent à des taux intermédiaires, les populations d’oiseaux divergent, puis se rejoignent et coexistent lorsqu’une rivière se déplace.
Les scientifiques ont également identifié des populations distinctes d’oiseaux qui devraient être décrites comme des espèces distinctes, mais qui ont été considérées comme une seule espèce jusqu’à présent.
« Bien que nous sachions que la biodiversité amazonienne est inégalée par tout autre écosystème terrestre, nous avons démontré que sa richesse en espèces peut être largement sous-estimée, même dans des groupes bien étudiés tels que les oiseaux », a déclaré Musher. « Nos résultats corroborent ceux d’autres études qui ont rapporté des schémas de diversité à petite échelle dans le sud du bassin amazonien – une région menacée par une déforestation rapide et continue – mais cette diversité n’est généralement pas reconnue. De nombreuses populations distinctes sont relativement jeunes et endémiques à une petite région amazonienne, ce qui signifie qu’une grande partie des oiseaux de l’Amazonie pourrait être menacée de disparition ou d’extinction imminente. »
Lukas J. Musher, les réarrangements du réseau fluvial favorisent la spéciation chez les oiseaux des basses terres amazoniennes, Avancées scientifiques (2022). DOI : 10.1126/sciadv.abn1099. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn1099