L’analyse du génome de l’éléphant révèle une histoire très complexe

Une équipe internationale de chercheurs a produit l’une des images évolutives les plus complètes sur les éléphants et leurs parents proches avec les mammouths et les mastodontes en s’étendant sur des millions d’années.


Une équipe internationale de chercheurs a produit l'une des images évolutives les plus complètes sur les éléphants et leurs parents proches avec les mammouths et les mastodontes en s'étendant sur des millions d'années.

L’équipe de scientifiques, composée de chercheurs de McMaster, du Broad Institute du MIT, de Harvard, de la Harvard Medical School, de l’Université d’Uppsala et de l’Université de Potsdam, a séquencé méticuleusement 14 génomes de plusieurs espèces vivantes et éteintes d’Asie et d’Afrique. Deux mastodontes américains, un éléphant à défenses droites de 120 000 ans et un mammouth colombien.

Une histoire évolutive complexe

L’étude, publiée dans la revue PNAS, met en lumière ce que les scientifiques considèrent comme une histoire très compliquée caractérisée par des métissages généralisés. Mais ils mettent en garde que ce comportement a pratiquement cessé parmi les éléphants vivants en renforçant les craintes croissantes sur l’avenir des quelques espèces qui restent sur terre.

Le croisement peut aider à expliquer pourquoi les mammouths ont eu tant de succès dans des environnements aussi divers et pendant longtemps, ces données génomiques nous indiquent également que la biologie est désordonnée et que l’évolution ne se fait pas de façon organisée et linéaire selon Hendrik Poinar, un généticien évolutionniste et l’un des auteurs principaux sur le papier et directeur du McMaster Ancient DNA Center et chercheur principal à l’Institut Michael G. DeGroote pour la recherche infectieuse.

Une dentine pilée provenant d'un mammouth laineux - Crédit : JD Howell, McMaster University

Une dentine pilée provenant d’un mammouth laineux – Crédit : JD Howell, McMaster University

L’analyse combinée des données sur l’ensemble du génome de tous ces anciens éléphants et mastodontes a éclairci l’histoire de la population d’éléphants en révélant une complexité dont nous n’étions tout simplement pas conscients auparavant selon ce chercheur. Une analyse détaillée de l’ADN de l’ancien éléphant à défenses droites, par exemple, a montré qu’il s’agissait d’un hybride avec des parties de son patrimoine génétique provenant d’un ancien éléphant d’Afrique, le mammouth laineux et les éléphants de forêt actuels. C’est l’un des génomes de haute qualité les plus anciens qui existe actuellement pour n’importe quelle espèce selon Michael Hofreiter de l’Université de Potsdam en Allemagne, un co-auteur principal qui a dirigé les travaux sur l’éléphant à défenses droites.

Aucun lien de parenté entre les éléphants de forêt et de la savane

Les chercheurs ont également trouvé d’autres preuves de métissage chez les mammouths colombiens et laineux ce qui a été rapporté par Poinar et son équipe en 2011. Malgré leurs habitats et tailles très différents, les chercheurs estiment que les mammouths laineux ont rencontré des mammouths colombiens à la limite des glaciers et les écotones les plus tempérés de l’Amérique du Nord. Étonnamment, les scientifiques n’ont trouvé aucune preuve génétique de croisement entre 2 des 3 espèces restantes dans le monde qui sont les éléphants de forêt et de savane en suggérant qu’ils ont vécu dans un isolement presque complet pendant les 500 000 dernières années même s’ils vivent dans les habitats voisins.

Il y a eu un vif débat dans les communautés de protection pour déterminer si les éléphants de la savane africaine et ceux des forêts sont 2 espèces différentes selon David Reich, un autre co-auteur du Broad Institute, également professeur au département de génétique de la Harvard Medical School. Nos données montrent que ces 2 espèces ont été isolées pendant de longues périodes de temps ce qui suggère qu’il faut des programmes de protection indépendants pour les deux espèces.

Les croisements entre mammifères étroitement apparentés sont assez communs selon les chercheurs, qui citent des exemples d’ours bruns et polaires, d’orangs-outans de Sumatra et de Bornéo et de chacals dorés eurasiens et de loups gris. Une espèce peut être définie comme un groupe d’animaux similaires qui peuvent se reproduire avec succès et produire une progéniture fertile.

Ce document, fruit d’une grande initiative que nous avons lancée il y a plus de dix ans, est bien plus qu’un simple rapport officiel sur le génome de l’éléphant, car il servira de point de référence pour comprendre comment les divers éléphants sont liés les uns aux autres selon Kerstin Lindblad-Toh, membre associé principal du Broad Institute et directeur du laboratoire Science for Life de l’Université d’Uppsala en Suède et auteur de l’étude.

Les résultats ont été extrêmement surprenants selon Eleftheria Palkopoulou, chercheur postdoctoral au HMS. Les relations entre les populations d’éléphants ne pouvaient pas être expliquées par de simples divisions en fournissant des indices pour comprendre l’évolution de ces espèces emblématiques. Les chercheurs suggèrent que les travaux futurs devraient explorer si l’introduction de nouvelles lignées génétiques dans les populations d’éléphants, vivants et anciens, a joué un rôle important dans leur évolution en leur permettant de s’adapter aux nouveaux habitats et aux climats fluctuants.

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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