Pour la première fois, l’adaptation au changement climatique est découverte au niveau génétique

Le changement climatique oblige la vie sur terre à s’adapter ou à faire face à l’extinction. Ces adaptations se font généralement de deux manières. L’une consiste à se déplacer dans différentes zones géographiques, l’autre en évoluant génétiquement.

Alors que les déplacements géographiques des espèces peuvent être facilement observés et enregistrés, il est beaucoup plus difficile de prouver l’évolution génétique au fil du temps.

Une étude révolutionnaire menée par des chercheurs de la Colorado State University (CSU) présente désormais l’une des premières documentations sur l’adaptation au climat au niveau génétique. Le sujet de leur étude était le Moucherolle des saules du sud-ouest. C’est un oiseau migrateur en voie de disparition.

Les chercheurs ont découvert une augmentation de la variation génétique au sein de cette espèce. On pense que cela est lié à la tolérance accrue de l’oiseau aux conditions plus humides et plus humides.

Comment l’étude du Moucherolle des saules du sud-ouest a été menée

À la tête de cette étude pionnière, Sheela Turbek, chercheuse postdoctorale au département de biologie de la CSU. Elle et son équipe ont mené un examen approfondi du génome du Moucherolle des saules sur une période de plus d’un siècle. Ils ont comparé l’ADN de spécimens conservés depuis la fin des années 1800 avec des échantillons obtenus aujourd’hui.

Les chercheurs ont découvert des augmentations notables de la variation génétique au sein de la population de Willow Flycatcher à San Diego, en Californie. Ils en ont déduit que ces changements génétiques ont permis aux oiseaux de mieux s’adapter aux changements climatiques. Remarquablement, le changement semble avoir commencé dès le 19e siècle.

Adaptation au changement climatique au niveau génétique

Turbek a initialement émis l’hypothèse que le changement climatique à San Diego – caractérisé par un temps de plus en plus humide et plus humide – déclencherait des changements génétiques dans les populations d’animaux sauvages.

« Nous avons utilisé plus de 200 échantillons contemporains du Willow Flycatcher pour analyser le matériel génétique de régions spécifiques du génome associées à d’importantes variables environnementales », a expliqué Turbek. « Cela inclut des choses comme les précipitations mensuelles et la température maximale mensuelle. »

Après avoir identifié les régions de l’ADN potentiellement impliquées dans l’adaptation au climat, l’équipe a extrait les données génétiques de ces régions dans les échantillons historiques et contemporains de San Diego.

Découvertes sur le Moucherolle des saules du sud-ouest

Les résultats ont été révolutionnaires. Il y avait eu une augmentation de la variation génétique chez les moucherolles des saules au fil des ans. Les régions génétiques associées à l’humidité et aux précipitations chez les oiseaux avaient évolué d’une manière compatible avec l’adaptation au climat.

Cette recherche a été rendue possible grâce aux progrès de la technologie de séquençage du génome au cours de la dernière décennie. L’attention de Turbek sur le Moucherolle des saules du sud-ouest était motivée par le statut en voie de disparition de l’oiseau et les recherches préliminaires existantes de Kristen Ruegg. Cela suggérait que les oiseaux s’étaient adaptés à différentes conditions climatiques dans leurs habitats.

Le Willow Flycatcher est composé de quatre sous-espèces différentes. L’une des sous-espèces a connu un déclin drastique de sa population et a été classée en voie de disparition au niveau fédéral en 1995.

« Donc, il y a beaucoup d’intérêt de la part des agences gouvernementales pour gérer efficacement cette sous-espèce et la sauver de l’extinction induite par le climat », a noté Turbek.

Prouver l’adaptation génétique au fil du temps est assez délicat. Les échantillons vieux de plusieurs décennies contiennent souvent de l’ADN dégradé, contaminé ou à faible rendement. C’est pourquoi il a été difficile de fournir des preuves d’adaptation génétique avec un degré de certitude suffisant.

Une équipe de recherche confirme l’adaptation au changement climatique

Mais après des années de travail méticuleux de séquençage du génome historique et de comparaison des résultats avec des échantillons modernes, l’équipe a confirmé l’évolution génétique du Willow Flycatcher.

« Nous pensons que c’est en fait le mélange ou le flux génétique dans la population des populations voisines qui a aidé à récupérer le pool génétique des Willow Flycatchers dans la région de San Diego », a déclaré Ruegg.

Les résultats de cette étude valident les prédictions sur la manière dont certaines espèces s’adapteront au changement climatique. Comme Turbek l’a averti, « le changement climatique induit par l’homme a vraiment un effet drastique sur les activités de reproduction de nombreuses espèces, et il va conduire de nombreux organismes au bord de l’extinction ».

Cependant, cette recherche offre une lueur d’espoir. « Le fait que nous puissions documenter cette quantité d’adaptation sur une échelle de temps d’un siècle est quelque peu encourageant dans la mesure où ces oiseaux semblent réagir à la quantité de changement climatique qui s’est déjà produite. »

Ce travail révolutionnaire a été rendu possible grâce à un effort de collaboration. Outre Turbek et Ruegg, plusieurs autres collaborateurs clés ont contribué à cette recherche. Ils comprennent Christen Bossu, Christine Rayne, Christian Gruppi, Barbara Kus, Mary Whitfield, Thomas Smith, Eben Paxton, Rachael Bay et Kristen Ruegg.

Validation des prédictions des effets de l’adaptation au changement climatique

La recherche fournit des informations précieuses sur la manière dont l’adaptation génétique peut permettre à certaines espèces de survivre aux défis croissants posés par le changement climatique. Cependant, cela souligne également l’importance de conserver des espèces en voie de disparition comme le Moucherolle des saules du sud-ouest.

Selon Turbek, les résultats peuvent nous aider à « mieux prédire ce qui va se passer dans le futur et comment les espèces pourraient réagir ».

En effet, comprendre comment les changements génétiques peuvent contribuer à la survie des espèces est essentiel pour préserver la biodiversité dans un monde qui se réchauffe. Il permet aux scientifiques de construire des modèles prédictifs plus précis, qui peuvent éclairer les stratégies de conservation des espèces vulnérables.

En conclusion, les recherches de Turbek et de son équipe marquent une avancée significative dans notre compréhension de l’adaptation climatique au niveau génétique. L’approche innovante de l’équipe pour étudier le Moucherolle des saules du sud-ouest offre une feuille de route pour des études similaires sur d’autres espèces.

Le changement climatique en cours constituant une menace pour d’innombrables espèces dans le monde, ce type de recherche est plus vital que jamais. L’espoir est que les leçons que nous apprenons de ces petits oiseaux puissent nous aider à protéger la biodiversité de notre planète pour les générations futures.

En savoir plus sur le Moucherolle des saules du sud-ouest

Le Moucherolle des saules du sud-ouest (Empidonax traillii extimus) est un petit oiseau et un membre de la famille des moucherolles tyrans, qui est l’une des plus grandes familles aviaires au monde. Cette sous-espèce particulière du Willow Flycatcher est originaire du sud-ouest des États-Unis et de certaines parties du Mexique.

Voici quelques points clés sur le Moucherolle des saules du sud-ouest :

Description physique

Cet oiseau est relativement petit, mesurant environ 13-16 cm de long, avec une envergure de 18-22 cm. Il est principalement vert grisâtre avec une gorge et une poitrine pâles, et il a deux barres alaires blanches caractéristiques et un cercle oculaire qui peut aider à l’identification.

Habitat

Le Moucherolle des saules du sud-ouest niche généralement dans des habitats riverains denses (près de rivières ou de ruisseaux) avec des saules, des peupliers ou d’autres types de végétation. Ces habitats se trouvent généralement à des altitudes comprises entre 500 et 2 500 mètres.

Régime

Le Moucherolle des saules du sud-ouest se nourrit d’insectes, qu’il attrape généralement en l’air ou enlève la végétation.

Reproduction et nidification

La saison de reproduction a généralement lieu entre mai et juillet. L’oiseau construit son nid dans une végétation riveraine dense, souvent à proximité de plans d’eau. La femelle pond généralement 3 à 4 œufs, qui sont incubés pendant environ 12 à 15 jours.

Comportement migratoire

Le Moucherolle des saules du sud-ouest est un oiseau migrateur de longue distance. Il passe généralement l’hiver en Amérique centrale et du Sud, avant de retourner aux États-Unis et au Mexique pour se reproduire en été.

État de conservation

Le Moucherolle des saules du sud-ouest est actuellement classé comme espèce en voie de disparition. Cela est dû à une combinaison de facteurs, notamment la perte, la dégradation et la fragmentation de l’habitat causées par le développement, la construction de barrages, les détournements d’eau et d’autres activités humaines. La prédation et le parasitisme des couvées (où d’autres oiseaux pondent leurs œufs dans le nid du moucherolle) sont également des menaces.

Efforts de conservation

Plusieurs efforts de conservation sont en cours pour protéger et conserver le Moucherolle des saules du sud-ouest et son habitat. Celles-ci comprennent la protection et la restauration de l’habitat, la surveillance de la population et les efforts de recherche pour mieux comprendre l’écologie et les menaces de l’oiseau.