Washington, Etats-Unis | AFP | jeudi 01/06/2017 - Des chercheurs ont découvert des variations génétiques à l'origine de l'atrophie des ailes des cormorans des îles Galapagos qui pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements des malformations osseuses.
Cette découverte a été faite en séquençant l'ADN de ces oiseaux, les seuls de leur famille à ne pas pouvoir voler, ont-ils précisé dans leur étude publiée jeudi dans la revue américaine Science.
Leur analyse comparée de l'ADN des cormorans des Galapagos et de leurs congénères vivant ailleurs dans le monde, a révélé une évolution de plusieurs gènes au cours des deux derniers millions d'années, qui a contribué à la perte de leur capacité de voler.
Les généticiens ont également constaté qu'il s'agissait des mêmes gènes dont des mutations sont responsables d'anomalies du squelette chez les humains appelées ciliopathies.
Ces cils cellulaires jouent un rôle essentiel dans la croissance des os. Et les personnes nées avec une ciliopathie du squelette ont des membres plus courts, une cage thoracique étroite, tout comme les cormorans des Galapagos.
Cette recherche conforte bien la théorie de l'évolution par la sélection naturelle de Charles Darwin au 19e siècle: selon Darwin, la perte de la capacité de voler chez ces cormorans a entraîné une sélection relâchée en raison de l'absence de prédateurs et également donné lieu à une sélection positive.
Ces oiseaux ont pu ainsi développer une plus grande habileté à plonger sous l'eau pour saisir des poissons.
"Avec la seule observation de ces changements morphologiques chez les cormorans, Darwin a pu en déduire le processus de l'évolution des espèces par la sélection naturelle et nous avons pu, grâce à des outils génétiques sophistiqués, réexaminer ces exemples typiques et lever le voile sur ce qui se produit au niveau moléculaire", explique Leonid Kruglyak, président de la chaire de génétique humaine à la faculté de médecine de l'Université de Californie à Los Angeles, un des principaux auteurs de l'étude.
- Absence de prédateurs-
Le cormoran des Galapagos avec ses ailes atrophiées est le seul parmi les 40 espèces de ces oiseaux à ne pas voler. C'est aussi le plus grand des cormorans et un excellent nageur et plongeur grâce à ses ailes rabougries.
Ces oiseaux pourraient bien ainsi avoir perdu leur capacité de voler tout simplement parce qu'ils n'avaient aucun besoin d'échapper à des prédateurs.
Ils ont pu aussi développer de plus grandes facilités pour nager et plonger.
Quand le fait de voler n'était plus essentiel pour la survie, des mutations génétiques se sont progressivement produites et ont été transmises de générations en générations, précisent ces généticiens.
"Ces deux scénarios ne sont pas mutuellement exclusifs", souligne le professeur Kruglyak.
"Ces cormorans ont évolué après avoir passivement perdu leur capacité de voler et ont ensuite bénéficié d'une sélection positive en continuant la réduction de leurs ailes pour faciliter la nage et la plongée", précise-t-il.
De futures études chercheront à déterminer si d'autres espèces d'oiseaux incapables de voler, comme les autruches et les kiwis, partagent les mêmes mutations génétiques que les cormorans des Galapagos, et si ces gènes peuvent aider les biologistes à mieux comprendre l'évolution et le développement des membres.
"La perte de la capacité de voler est assez fréquente dans l'histoire des oiseaux (...) et de prochaines recherches pourraient déterminer s'il existe des trajectoires d'évolution communes entre les espèces", pointe le professeur Kruglyak.
Cette découverte a été faite en séquençant l'ADN de ces oiseaux, les seuls de leur famille à ne pas pouvoir voler, ont-ils précisé dans leur étude publiée jeudi dans la revue américaine Science.
Leur analyse comparée de l'ADN des cormorans des Galapagos et de leurs congénères vivant ailleurs dans le monde, a révélé une évolution de plusieurs gènes au cours des deux derniers millions d'années, qui a contribué à la perte de leur capacité de voler.
Les généticiens ont également constaté qu'il s'agissait des mêmes gènes dont des mutations sont responsables d'anomalies du squelette chez les humains appelées ciliopathies.
Ces cils cellulaires jouent un rôle essentiel dans la croissance des os. Et les personnes nées avec une ciliopathie du squelette ont des membres plus courts, une cage thoracique étroite, tout comme les cormorans des Galapagos.
Cette recherche conforte bien la théorie de l'évolution par la sélection naturelle de Charles Darwin au 19e siècle: selon Darwin, la perte de la capacité de voler chez ces cormorans a entraîné une sélection relâchée en raison de l'absence de prédateurs et également donné lieu à une sélection positive.
Ces oiseaux ont pu ainsi développer une plus grande habileté à plonger sous l'eau pour saisir des poissons.
"Avec la seule observation de ces changements morphologiques chez les cormorans, Darwin a pu en déduire le processus de l'évolution des espèces par la sélection naturelle et nous avons pu, grâce à des outils génétiques sophistiqués, réexaminer ces exemples typiques et lever le voile sur ce qui se produit au niveau moléculaire", explique Leonid Kruglyak, président de la chaire de génétique humaine à la faculté de médecine de l'Université de Californie à Los Angeles, un des principaux auteurs de l'étude.
- Absence de prédateurs-
Le cormoran des Galapagos avec ses ailes atrophiées est le seul parmi les 40 espèces de ces oiseaux à ne pas voler. C'est aussi le plus grand des cormorans et un excellent nageur et plongeur grâce à ses ailes rabougries.
Ces oiseaux pourraient bien ainsi avoir perdu leur capacité de voler tout simplement parce qu'ils n'avaient aucun besoin d'échapper à des prédateurs.
Ils ont pu aussi développer de plus grandes facilités pour nager et plonger.
Quand le fait de voler n'était plus essentiel pour la survie, des mutations génétiques se sont progressivement produites et ont été transmises de générations en générations, précisent ces généticiens.
"Ces deux scénarios ne sont pas mutuellement exclusifs", souligne le professeur Kruglyak.
"Ces cormorans ont évolué après avoir passivement perdu leur capacité de voler et ont ensuite bénéficié d'une sélection positive en continuant la réduction de leurs ailes pour faciliter la nage et la plongée", précise-t-il.
De futures études chercheront à déterminer si d'autres espèces d'oiseaux incapables de voler, comme les autruches et les kiwis, partagent les mêmes mutations génétiques que les cormorans des Galapagos, et si ces gènes peuvent aider les biologistes à mieux comprendre l'évolution et le développement des membres.
"La perte de la capacité de voler est assez fréquente dans l'histoire des oiseaux (...) et de prochaines recherches pourraient déterminer s'il existe des trajectoires d'évolution communes entre les espèces", pointe le professeur Kruglyak.