Un nouveau séquençage du génome montre que les résidents du Sud sont très consanguins

La nouvelle étude révolutionnaire a combiné la génomique moderne avec des décennies d’observations minutieuses sur le terrain. Une équipe internationale de chercheurs a comblé une lacune majeure dans notre compréhension des raisons pour lesquelles la population d’épaulards résidents du sud ne se développe pas.

Les génomes nouvellement séquencés de la population de 73 baleines indiquent que la consanguinité est un problème important, en plus des impacts humains tels que les captures dans les parcs marins il y a des décennies. D’autres facteurs bien connus contribuant à leur déclin comprennent les perturbations, les contaminants et les limitations possibles des proies.

En réduisant leur survie, la consanguinité peut réduire de près de moitié la durée de vie des baleines. Sans un afflux génétique d’autres populations ou une autre amélioration majeure des conditions environnementales, la consanguinité est susceptible de poursuivre son déclin.

“Ces résultats démontrent que la dépression de consanguinité peut limiter considérablement le rétablissement des populations menacées”, ont conclu les chercheurs.

“C’est une mauvaise nouvelle pour tous ceux qui se soucient de cette population unique d’épaulards si étroitement liée au Nord-Ouest”, a déclaré Marty Kardos, chercheur généticien au Northwest Fisheries Science Center de la NOAA Fisheries et auteur principal de la nouvelle recherche. “En même temps, cela commence à répondre à des questions de longue date sur les raisons pour lesquelles des efforts de relance substantiels n’ont pas produit les résultats que nous espérions, et quelles pourraient être les options futures.”

Séquençage du génome résident du sud

La recherche comprend les premières découvertes majeures du séquençage du génome du résident du sud qui a commencé en 2018. Elle a été entreprise en collaboration avec la société de génomique BGI et The Nature Conservancy. Le projet a décodé l’ADN d’environ 100 épaulards résidents du sud, dont certains sont morts ces dernières années. Il a également examiné les baleines d’autres populations du nord-est de l’océan Pacifique.

“Pendant longtemps, nous avons eu du mal à comprendre pourquoi cette population a des taux de survie et de natalité systématiquement inférieurs à ceux des autres épaulards de la région, et cette recherche met en évidence un lien étroit entre les individus consanguins et un risque accru de décès”, a déclaré Eric Ward. , statisticien au centre des sciences et coauteur de la recherche. “C’est une vue que nous n’avions jamais eue auparavant, et elle commence à combler un vide dans notre compréhension.”

Faire face aux menaces connues

Historiquement, les chercheurs se sont concentrés sur trois menaces principales pour la population résidente du sud :

• Fluctuations des proies du saumon
• Polluants toxiques
• Perturbation et bruit des navires et autres navires

Le plan de rétablissement 2008 de la NOAA Fisheries a cité la consanguinité comme une préoccupation, mais ce n’est que récemment que les scientifiques ont eu la technologie pour mesurer ses effets sur la population.

La nouvelle recherche indique que la consanguinité limite fortement la croissance et le rétablissement de la population, rendant les baleines plus vulnérables aux autres menaces. Cela souligne l’urgence de s’attaquer aux autres menaces qui pèsent sur les baleines en restaurant l’habitat du saumon et par d’autres moyens, a déclaré Brad Hanson, chercheur au Northwest Fisheries Science Center de Seattle, qui dirige des recherches sur les baleines.

“Les baleines ne meurent pas nécessairement de la consanguinité elle-même, elles meurent prématurément parce que la consanguinité les a rendues plus vulnérables aux maladies ou à d’autres problèmes”, a-t-il déclaré. “Nous devons minimiser le potentiel d’impact de ces facteurs.”

La consanguinité réduit la durée de vie

Les épaulards se reproduisent pour la première fois vers l’âge de 10 ans et atteignent leur apogée reproductive au début de la vingtaine. Les résidents du Sud hautement consanguins avaient moins de la moitié des chances de survivre pendant ces premières années pour atteindre 40 ans, par rapport aux individus les moins consanguins, selon la nouvelle analyse. Les baleines femelles avec de faibles niveaux de consanguinité vivent assez longtemps pour produire une moyenne de 2,6 petits au cours de leur vie. Ceux qui ont des niveaux élevés de consanguinité produisent en moyenne 1,6 progéniture au cours de leur vie plus courte.

Les populations animales doivent produire au moins deux descendants survivants par femelle pour rester stables ou augmenter en nombre.

Les gestionnaires de la faune abordent souvent la consanguinité dans de petites populations en élevant en captivité dans des zoos ou des aquariums, ou en ajoutant de la diversité génétique en introduisant des animaux d’autres régions. Cependant, il est peu probable que cela aide les résidents du sud, qui choisissent de ne pas se reproduire avec d’autres épaulards. Ils sont connus pour rencontrer d’autres épaulards dans leurs eaux d’origine, mais ne se reproduisent qu’au sein de leur propre population.

Dans les années 1960 et 1970, les parcs marins ont retiré environ 50 épaulards résidents de la mer des Salish. D’autres sont morts dans les captures. La plupart étaient des épaulards résidents du sud. Cela a réduit la diversité génétique de ce qui était déjà une population isolée. Cela aurait également pu désavantager la population, car d’autres populations d’épaulards piscivores dans le nord-est de l’océan Pacifique ont triplé en nombre, créant plus de concurrence pour les proies du saumon.

Peu de baleines dominent

Des recherches génétiques antérieures ont été dirigées par le scientifique principal Michael Ford du Northwest Fisheries Science Center, co-auteur de l’étude actuelle. Il a montré que les résidents du sud s’accouplent souvent au sein de leurs groupes familiaux. L’analyse de 2018 a révélé que deux baleines mâles avaient engendré plus de la moitié des baleineaux nés depuis 1990 dont les scientifiques disposent d’échantillons. Ce rôle dominant de quelques baleines empêche le mélange génétique qui pourrait autrement aider à éviter la consanguinité et à s’adapter aux changements environnementaux.

Seulement environ 26 des 76 baleines en voie de disparition de la population résidente du sud se reproduisaient à l’époque. La réduction de la taille effective de la population augmentait le potentiel de consanguinité et compromettait la survie des animaux individuels. Cette survie réduite a contribué à un manque de croissance constante de la population, y compris un déclin d’un sommet de près de 100 baleines au milieu des années 1990 à 73 maintenant.

Les scientifiques ont utilisé des modèles pour projeter l’avenir de la population, en supposant des conditions environnementales typiques de la moyenne des dernières décennies. Lorsqu’ils ont supposé que toutes les baleines avaient la même probabilité de survie que les animaux les moins consanguins, la population a augmenté. Cependant, lorsqu’ils ont appliqué les chances de survie réelles de la population consanguine, le nombre a diminué.

“Ce serait une erreur de considérer cela comme la seule cause du déclin”, a déclaré Ward. “Au cours des 50 dernières années, cette population a été affectée par de multiples facteurs de stress, et l’impact relatif de diverses menaces sur la population résidente du sud a fluctué dans le temps. Ces impacts combinés, associés au système d’accouplement des épaulards – où seul un peu de mâles contribuent au pool génétique – cela a peut-être fait de la consanguinité une menace plus importante ces dernières années.”