Origines hybrides surprises d'une espèce de papillon

Dans le fascinant monde des papillons, où les teintes éclatantes et les motifs complexes des ailes captivent nos sens, une découverte remarquable a émergé, remettant en question notre compréhension de la formation des espèces. Megan E. Frayer et Jenn M. Coughlan, deux journalistes scientifiques chevronnées, ont mis au jour les origines hybrides inattendues d'une espèce de papillons qui défie le récit évolutionnaire traditionnel.

L'histoire commence avec le genre Heliconius, un groupe de papillons aux couleurs vives connus pour leurs motifs d'ailes frappants et leurs propriétés toxiques. Deux espèces de ce genre, Heliconius elevatus et Heliconius pardalinus, sont reconnues depuis longtemps comme étroitement liées, bien qu'elles présentent des différences frappantes dans leurs phénotypes. Curieusement, H. elevatus ressemble étrangement à son lointain parent, Heliconius melpomene, ce qui a conduit les chercheurs à découvrir la base génétique de cette remarquable similarité.

La clé de ce mystère réside dans la puissance du flux de gènes, un phénomène qui a longtemps été considéré comme une force homogénéisante dans l'évolution, mais comme le révèle cette étude, peut également être un catalyseur créatif. À travers une analyse génomique complète, les chercheurs ont mis au jour un cas convaincant de "spéciation hybride homoploïde", un événement rare où une nouvelle espèce émerge par l'intercroisement de deux espèces distinctes sans changement dans leur nombre de copies de génome.

La preuve est convaincante. Moins de 1 % du génome de H. elevatus est dérivé de l'introgression, ou de l'introduction de matériel génétique, à partir de H. melpomene. Cependant, ces petites, mais cruciales, contributions génétiques ont doté H. elevatus d'un ensemble de traits qui facilitent son isolement reproducteur de son espèce parentale, H. pardalinus. Des colorations et formes d'ailes aux phéromones mâles et dynamiques de vol, ces régions génomiques introgressées ont joué un rôle déterminant dans la formation d'une nouvelle lignée évolutive.

Remarquablement, en dépit du flux de gènes en cours entre H. elevatus et H. pardalinus, les deux espèces ont maintenu leurs identités génétiques distinctes, remettant en question la sagesse conventionnelle selon laquelle le flux de gènes entraîne inévitablement l'homogénéisation des espèces. Les chercheurs ont mis au jour un jeu complexe entre la différenciation génétique et le flux de gènes, où des loci spécifiques sous-jacents à des caractères clés sont préservés, tandis que le reste du génome reste perméable à l'échange génétique.

Cette étude non seulement éclaire le phénomène rare et fascinant de la spéciation hybride homoploïde, mais met également en évidence la nature dynamique et multiforme du flux de gènes dans la formation de la diversité de la vie sur notre planète. Comme l'élégamment énoncé par Frayer et Coughlan, "Le flux de gènes peut être à la fois une force homogénéisante et une force diversifiante dans l'évolution", et l'histoire de H. elevatus en est un témoignage remarquable de cette dualité stupéfiante.

Alors que nous plongeons plus profondément dans le tissage complexe de la vie, des études telles que celle-ci de Rosser et al. offrent une voie claire vers notre compréhension de la spéciation, poussant les limites de nos connaissances et nous incitant à explorer les voies inattendues par lesquelles de nouvelles espèces peuvent émerger.

Source : <https://www.nature.com/articles/d41586-024-00858-3>

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