Une étude génomique offre de l’espoir pour la cigogne orientale, une espèce en voie de disparition

Une nouvelle étude génomique de la cigogne orientale, une espèce en voie de disparition, révèle que la santé génétique de la population est encore étonnamment forte, avec une grande diversité génétique et de faibles niveaux de consanguinité. Il s’agit d’une découverte rare dans la plupart des populations d’espèces menacées, ce qui rend plus difficile la sauvegarde de ces espèces de l’extinction.

Ainsi, malgré le déclin du nombre de cigognes orientales provoqué par l’homme, les résultats d’une nouvelle étude donnent de l’espoir pour la survie à long terme de l’espèce, ainsi qu’une direction claire pour sauver ce magnifique oiseau. Des mesures décisives doivent être prises pour protéger ses habitats, notamment tout au long de sa route migratoire.

Le travail apparaît dans GigaScience.

La population sauvage de cigogne orientale (Ciconia boyciana) a connu un déclin rapide au cours du siècle dernier. Le changement climatique, les incendies de forêts, la chasse et l’expansion de l’agriculture, de l’industrie et d’autres activités humaines menacent l’espèce, classée en voie de disparition par l’Union mondiale pour la nature.

Dans l’étude, les chercheurs ont collecté des informations génomiques sur la cigogne orientale et ont comparé les résultats avec d’autres oiseaux migrateurs et non migrateurs. Les travaux aideront à évaluer la santé génétique de la population en déclin et donneront également un aperçu des gènes qui pourraient être impliqués dans le comportement étonnant de navigation sur de longues distances de la cigogne orientale : ce grand échassier des zones humides se reproduit dans l’Extrême-Orient russe et nord-est de la Chine et migre vers la baie de Bohai et le lac Poyang dans le cours inférieur du fleuve Yangtze en automne pour hiverner.

Dirigés par une équipe de recherche de l’Université forestière du Nord-Est (Chine) avec des collaborateurs de Harbin, Shenyang, de l’Université du Zhejiang et de la Mongolie intérieure, les scientifiques ont d’abord assemblé un génome de référence de haute qualité de la cigogne orientale et séquencé les génomes de 29 cigognes orientales sauvages et 15 individus captifs. En outre, ils ont également collecté des données de séquençage du génome entier d’un individu captif au Japon et aux États-Unis à des fins d’analyse comparative.

Le Dr Tianming Lan, l’un des scientifiques impliqués dans l’étude, explique pourquoi il est si fasciné par cette espèce : « La cigogne orientale est l’un des oiseaux les plus élégants, tant en vol qu’au sol, que j’aie jamais vu, et cela L’oiseau présente de nombreuses caractéristiques fascinantes, notamment sa migration sur de longues distances et sa communication par « claquement de bec ». Cependant, ce bel oiseau est une espèce en voie de disparition, ce qui nous a stimulé à mener cette étude génomique de conservation.

Les données génomiques révèlent que même si le nombre de cigognes orientales a considérablement diminué au cours du siècle dernier, la diversité génétique des populations sauvages et captives est toujours élevée et le niveau de consanguinité est faible. Cela va à l’encontre de nombreuses autres populations en danger critique d’extinction, où une faible diversité génétique et une consanguinité fréquente sont souvent observées. Cela peut signaler une catastrophe imminente pour une espèce, car la perte de diversité et la consanguinité peuvent accroître les troubles génétiques et réduire l’immunité et la santé globale, rendant des populations déjà en déclin encore plus vulnérables à l’extinction.

Pour la cigogne orientale, les perspectives sont meilleures, du moins d’un point de vue génétique. Les résultats indiquent que la population sauvage, avec une intervention de conservation appropriée, pourrait avoir un potentiel élevé de rajeunissement génétique. Le Dr Lan est donc plutôt optimiste.

« Avec la réduction des interférences humaines et des dommages causés à leurs habitats et routes de migration, nous nous attendons à un rétablissement rapide de la population », dit-il.

Les auteurs pensent que le mode de vie migratoire pourrait contribuer à maintenir une diversité génétique élevée au sein de l’ensemble de la population, par rapport à d’autres espèces menacées géographiquement isolées.

Pour mieux comprendre le comportement migratoire de la cigogne orientale, les auteurs ont également examiné les génomes à la recherche de signaux de gènes qui auraient pu être favorisés par la sélection naturelle en relation avec leur migration sur de longues distances.

« Les comportements sont généralement des traits biologiques complexes, qui sont habituellement régulés par de nombreux gènes et voies », explique le Dr Lan, « et le développement rapide du séquençage et des méthodes bioinformatiques correspondantes nous permet de nous concentrer sur un lot de gènes qui pourraient être responsables de son comportement migratoire.

Pour mieux comprendre le comportement migratoire, les scientifiques ont également comparé les génomes d’espèces d’oiseaux non migrateurs et d’autres oiseaux migrateurs.

Par exemple, on sait que la population migratrice de faucons pèlerins a subi une sélection sur une variante spécifique d’un gène appelé ADCY8, qui à son tour régule les gènes liés à la mémoire. Dans la nouvelle étude sur les génomes des cigognes orientales, les auteurs ont également découvert qu’ADCY8 faisait partie des gènes soumis à une pression sélective, ce qui suggère un rôle essentiel de ce gène au cours de l’évolution de la migration sur de longues distances.

« Bien que les résultats de cette étude soient encore limités pour expliquer pleinement son comportement migratoire, nous pensons que le développement de la génomique continuera à faciliter l’exploration en profondeur de ce trait comportemental », conclut le Dr Lan.

Nous espérons que ces travaux aboutiront à de nouveaux objectifs avec des directives spécifiques pour sauver la cigogne orientale grâce à la réduction de l’impact humain sur ses habitats, en particulier le long de son chemin migratoire où la plus grande pression de survie est exercée sur cette espèce.