Des lézards montrent une évolution rapide face au froid
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L’hiver de 2014 a battu des records aux États-Unis. Et désormais, les chercheurs découvrent comment des lézards se sont adaptés rapidement au froid extrême.
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Un hiver exceptionnellement froid aux États-Unis en 2014 a eu un effet néfaste sur un lézard connu comme l’Anole vert. Ce dernier vit au sud-est des États-Unis. Une nouvelle étude propose une vision de la sélection naturelle dans cette espèce en montrant comment les survivants de ces lézards sur la partie la plus méridionale au Texas se sont adaptés pour devenir comme leurs homologues adaptés au froid dans le nord. L’étude est publiée dans la revue Science.
Nous avons pu suivre la sélection naturelle au niveau de l’organisme entier, mais également au niveau de la séquence et de l’expression des gènes selon Shane Campbell-Staton, chercheur postdoctoral de l’Université de l’Illinois, qui a dirigé la nouvelle recherche. Je pense que c’est une preuve vraiment forte et claire sur les réponses biologiques aux événements météorologiques extrêmes.
Ces événements météorologiques extrêmes sont imprévisibles par nature selon Campbell-Staton. Et à moins que vous n’ayez eu les données à l’avance, il est pratiquement impossible de faire ce genre d’étude. Avant ce fameux hiver, Campbell-Staton avait étudié 5 groupes de lézards Anole allant de la pointe Sud du Texas jusqu’en Oklahoma à environ 1 200 kilomètres au nord. Il essayait de comprendre comment ces reptiles à sang froid pouvaient survivre si loin dans le nord. Ils s’étendent également en Caroline du Nord, au Mississippi et au Tennessee.
Pour nous, ce n’est pas le “nord extrême”, mais c’est un lézard subtropical selon le chercheur. C’est la seule espèce qui peut survivre à cette latitude. En août 2013, Campbell-Staton a recueilli de l’ADN provenant de plusieurs douzaines de lézards Anole et il a également recueilli des données relatives à leurs profils d’expression de gènes. Il a également testé la capacité physique des lézards à fonctionner dans le froid. Après ses travaux sur le terrain, il est rentré chez son laboratoire de l’Université de Harvard. Ensuite, un hiver très rigoureux provoqué par un changement dans le vortex polaire et des conditions climatiques altérées a frappé les États-Unis.
Quand il a vu une photo d’un lézard anole mort dans la neige, Campbell-Staton s’est dit qu’il devrait retourner étudier les lézards qui ont survécu à la tempête. Le chercheur et ses collègues de Harvard et de l’Université du Texas sont retournés au printemps suivant et en août pour recueillir les mêmes données sur les mêmes populations qu’il avait étudiées auparavant.
Quand les chercheurs ont analysé les données, ils ont vu une signature constante de la sélection naturelle chez les survivants des lézards du sud. L’un des grands aspects de cette étude est que nous avons eu 3 preuves indépendantes. Les marqueurs d’ADN, les niveaux d’expression des gènes et les mesures de physiologie. Et toutes les mesures indiquaient le même signal biologique qui est un changement vers une plus grande robustesse face au froid selon Julian Catchen, co-auteur de l’étude.
De nombreux lézards ont survécu et les survivants seront capables de mieux supporter des hivers très froids dans le futur. Mais il y a rarement des fins de Contes de fées dans l’évolution selon les chercheurs. Car on pourrait penser que les lézards ont réagi rapidement et qu’ils désormais sont plus forts. Mais le prix de la sélection naturelle est toujours la mort d’une manière ou d’une autre selon Campbell-Staton. Il se peut que les lézards, qui n’ont pas survécu à cette tempête, possédaient des variantes génétiques pour survivre à une vague de chaleur, à une sécheresse ou à un autre événement extrême. Et désormais, ces lignées ont quasiment disparu.
Les scientifiques commencent tout juste à comprendre comment les phénomènes météorologiques extrêmes, qui vont augmenter à mesure que les températures mondiales augmentent, affectent les populations animales selon Campbell-Staton. Comment ces différents événements météorologiques extrêmes se combineront-ils pour affecter les aspects de sélection et d’évolution dans les populations animales ? C’est une question très importante qu’il faudra suivre de près.
Source : Science (http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aao2067)
