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L’évolution observée en temps réel

Un spécimen de la nouvelle lignée « Big Bird »

Un spécimen de la nouvelle lignée « Big Bird »

Photo : P.R. Grant

Radio-Canada
Prenez note que cet article publié en 2017 pourrait contenir des informations qui ne sont plus à jour.

Une nouvelle espèce d'oiseau est apparue sous les yeux des scientifiques à l'île Daphne Major, située dans l'archipel des Galapagos en Équateur, et est devenue par le fait même le premier exemple de spéciation observé directement sur le terrain.

Un texte d'Alain Labelle

Il y a 36 ans, un oiseau en provenance de l’extérieur de cette minuscule île du Pacifique s'est accouplé avec un spécimen d'une espèce indigène et a donné naissance à une nouvelle espèce qui compte aujourd'hui une trentaine d'individus.

Les travaux de chercheurs américains de l'Université Princeton ont permis de suivre en direct l’apparition de l’espèce et ceux de leurs collègues suédois de l'Université d’Uppsala ont permis de confirmer par analyse génétique qu'il s'agissait bien de la première preuve directe de la naissance d’une espèce.

Le saviez-vous?

Charles Darwin, le père de la théorie de l’évolution, a étudié les pinsons des Galapagos dans les années 1830. C’est la situation éloignée de ces îles qui permet aux chercheurs d'étudier l'évolution de la biodiversité liée à la sélection naturelle.

Un direct sur le nid

L'observation directe de l'origine de cette nouvelle espèce a eu lieu au cours de travaux sur le terrain effectués au cours des quatre dernières décennies par Rosemary et Peter Grant, deux scientifiques de Princeton qui forment aussi un couple dans la vie.

« Grâce à notre travail sur Daphne Major, nous avons pu observer la copulation de deux oiseaux d'espèces différentes, puis suivre ce qui s'est passé pour voir comment la spéciation s'est produite. »

— Une citation de  Rosemary Grant, Université Princeton

Et Big Bird arriva

C’est en 1981 qu’un étudiant travaillant avec les Grant note la présence d’un nouvel oiseau, un mâle au corps et au bec beaucoup plus gros que ceux des trois espèces de l’île. Son chant est également fort différent.

« Nous ne l'avons pas vu arriver de la mer, mais nous l'avons remarqué peu de temps après. Il était si différent des autres oiseaux que nous savions qu'il n'avait pas éclos d'un œuf sur Daphne Major. »

— Une citation de  Peter Grant

Les chercheurs l‘ont attrapé pour prélever un échantillon de sang, puis l'ont relâché. L’oiseau s’est ensuite accouplé avec une femelle de l'espèce Geospiz fortis, et a ainsi amorcé une nouvelle lignée.

Les différentes équipes de recherche se sont ensuite relevées tour à tour pour suivre cette lignée « Big Bird » pendant six générations, prélevant des échantillons de sang pour l'analyse génétique.

D’une espèce à l’autre

Dans les présents travaux, des chercheurs de l’Université Uppsala ont analysé l’ADN des parents et des rejetons au cours des décennies. Ils ont découvert que le mâle d’origine provenait de l’espèce Geospiza conirostris qui peuple l’île Española située à plus de 100 kilomètres au sud-est.

En raison de cette grande distance, ce mâle n'a pas été en mesure de rentrer chez lui pour s'accoupler avec un membre de sa propre espèce. Il a donc choisi une partenaire parmi les trois espèces déjà présentes sur Daphne Major.

Cet isolement reproducteur est considéré comme une étape critique dans le développement d'une nouvelle espèce lorsque deux espèces distinctes se reproduisent.

Parfois rapide, l’évolution

Les scientifiques ont longtemps pensé que l’apparition d'une nouvelle espèce prenait beaucoup de temps, mais celle de la lignée Big Bird s'est produite en seulement deux générations.

Toutes les 18 espèces de pinsons décrites par Darwin sont dérivées d’un ancêtre commun qui a colonisé les Galapagos il y a de un à deux millions d’années.

Depuis, les pinsons se sont diversifiés en différentes espèces, et des caractéristiques physiques associées à leurs milieux sont apparues. Par exemple, la taille et la forme des becs des oiseaux se sont adaptées aux sources de nourritures disponibles.

Faire sa place

L’une des conditions essentielles pour que la spéciation se produise par hybridation de deux espèces distinctes est la compétitivité écologique de la nouvelle lignée, c'est-à-dire qu'elle soit capable de rivaliser avec les autres espèces pour la nourriture et d'autres ressources.

Ce qui fut le cas pour la lignée Big Bird.

« Il est très frappant de constater que lorsque l'on compare la taille et la forme des becs de Big Bird avec les morphologies des trois autres espèces qui habitent Daphne Major, les Big Birds occupent leur propre niche dans l'espace morphologique du bec. »

— Une citation de  Sangeet Lamichhaney, Université d’Uppsala

« La combinaison des variantes génétiques apportées par les deux espèces croisées et la sélection naturelle ont conduit à l'évolution d'une morphologie du bec compétitif et unique » poursuit Sangeet Lamichhaney, premier auteur de cet article publié dans la revue Science (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Il est probable que plusieurs lignées comme les Big Birds aient vu le jour au cours de l'évolution des pinsons de Darwin. La majorité de ces lignées ont disparu, mais certaines ont peut-être conduit à l'évolution des espèces contemporaines.

« Nous n'avons aucune indication sur la survie à long terme d’une lignée comme celle de Big Bird, mais elle a le potentiel de devenir un succès, et elle fournit un bel exemple d'une façon dont la spéciation se produit », explique le généticien Leif Andersson, qui a participé aux travaux.

« Une chose est certaine, Charles Darwin aurait été ravi de lire cet article », conclut M. Andersson.

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