Les taux de mutation chez les baleines sont bien plus élevés que prévu

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Scienceles chercheurs ont révélé que les taux de mutation chez les baleines sont beaucoup plus élevés que ceux rapportés précédemment, s’alignant plus étroitement sur ceux d’autres mammifères tels que les humains.

Cette découverte clé a des implications significatives pour notre compréhension de l’évolution, de l’adaptation et de la taille historique des populations de baleines avant le début de la chasse industrielle.

Méthode généalogique

Pour l’étude, une équipe internationale de chercheurs dirigée par l’Université de Groningue a utilisé une nouvelle approche appelée méthode du pedigree pour estimer les taux de mutation dans les populations de baleines sauvages. La méthode consiste à analyser les génomes des trios parents-progéniture pour identifier de nouvelles mutations chez la progéniture.

Bien que la méthode du pedigree ait déjà été utilisée chez des animaux de zoo et chez quelques animaux sauvages, comme un seul couple de loups et leurs petits, son application dans les populations sauvages a été limitée. Cela est dû aux défis associés à l’obtention d’échantillons de tissus des deux parents et de leur progéniture.

Marcos Suárez-Menéndez, le premier auteur de l’étude, a noté : « La méthode n’a été utilisée que sur une poignée d’animaux vivant à l’état sauvage… Il n’est pas certain que cela reflète les taux de mutation dans la nature, où les conditions sont très différentes. »

Objet de l’étude

Néanmoins, l’équipe a appliqué avec succès la méthode du pedigree aux baleines, en utilisant des échantillons de biopsie cutanée collectés au cours de trente ans de collaboration.

L’auteur correspondant de l’étude, Per Palsbøll, professeur d’évolution et de conservation marines à l’Université de Groningue, a souligné les limites de la méthode phylogénétique traditionnelle, qui s’appuie sur des données fossiles et des comparaisons d’ADN pour estimer le moment où les espèces ont divergé et le nombre de mutations survenues. depuis. « Cependant, les archives fossiles ne sont pas aussi exactes. Et certaines mutations peuvent avoir disparu avec le temps », a expliqué Palsbøll.

Ce que les chercheurs ont appris

Les résultats ont montré que les taux de mutation chez les baleines sont similaires à ceux observés chez les petits mammifères tels que les humains, les singes et les dauphins.

« Et tout comme chez les humains, la plupart des nouvelles mutations proviennent du père. Les baleines nous ressemblent donc beaucoup à cet égard », a déclaré Suárez-Menéndez.

Les résultats de l’étude mettent également en lumière le nombre de baleines à bosse dans l’Atlantique Nord avant la chasse commerciale à la baleine.

En utilisant les taux de mutation nouvellement déterminés, les chercheurs ont conclu que la population avant la chasse à la baleine était inférieure de 86 pour cent aux estimations antérieures basées sur la méthode phylogénétique.

« Nos nouveaux taux de mutation suggèrent qu’environ 20 000 baleines à bosse vivaient dans l’Atlantique Nord avant la chasse commerciale à la baleine, contrairement à l’estimation précédente de 150 000 », a déclaré Palsbøll.

De plus, l’étude a donné un aperçu du paradoxe de Peto, une observation selon laquelle l’incidence du cancer n’est pas en corrélation avec le nombre de cellules dans un organisme au niveau de l’espèce.

Implications de l’étude

La découverte selon laquelle les baleines ont des taux de mutation semblables à ceux des humains contredit l’hypothèse selon laquelle un taux de mutation plus lent, dû à des taux métaboliques plus faibles chez les baleines, protège ces grands mammifères marins contre le cancer.

Cela suggère que d’autres mécanismes, comme l’augmentation du nombre de copies du gène p53, qui protège contre le cancer, pourraient être en jeu chez les baleines.

« Notre étude a révélé que le taux de mutation dans l’ADN mitochondrial des baleines est également beaucoup plus élevé que les estimations antérieures basées sur la méthode phylogénétique », a déclaré Suárez-Menéndez.

Projets de recherche à long terme

Cette observation a été rendue possible grâce à l’utilisation d’une méthode de généalogie maternelle légèrement différente et de quatre décennies de données d’observation de couples de vaches et de veaux à bosse dans le golfe du Maine, dirigées par l’auteur principal Jooke Robbins du Center for Coastal Studies.

En fin de compte, l’étude souligne l’importance des projets de recherche écologique à long terme.

« Il est difficile d’obtenir un financement durable pour ce type d’études écologiques à long terme », a déclaré Palsbøll. « Cependant, nous n’aurions pas pu mener cette recherche sans l’engagement et le dévouement soutenus des nombreux collègues qui ont enregistré toutes les observations et collecté les échantillons sur lesquels s’appuyait notre étude. »

La recherche fournit non seulement une estimation plus précise des taux de mutation chez les baleines et de la taille de leurs populations avant la chasse, mais remet également en question les hypothèses antérieures sur les mécanismes de protection contre le cancer chez les grands mammifères.

De plus, il démontre la faisabilité de l’estimation des taux de mutation chez les animaux sauvages, contribuant ainsi à une compréhension plus large de la génétique, de la génomique et de la conservation.

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