Une
fenêtre sur l’évolution
L’évolution est l’ensemble
des transformations élémentaires des êtres vivants dues aux
mutations génétiques, en liaison avec la sélection qu’opère le
milieu de vie (Hachette,
1992).
S’il est une famille qui
illustre bien ce principe, c’est sans aucun doute les Géospizes
des Galápagos, plus connus sous le nom de Pinsons de Darwin.
Cette famille d’oiseaux a
été découverte et étudiée pour la première fois par Darwin. Ils
ont permis d’appuyer sa théorie concernant le rôle de la dérive
génétique et de la sélection naturelle dans diverses échelles de
temps sur les organismes complexes. Cette dérive va conduire à
diverses tailles de becs et de corps qui vont permettre la survie de
certaines espèces au profit d’autres par sélection naturelle.
Pinson
de Darwin
On estime que le premier
Pinson est arrivé sur l’île il y a environ 2.3 millions d’années.
Les espèces proviennent d’un ancêtre sud-américain (le Pinson de
Sainte Lucie) qui a subi une hybridation et a effectué des
déplacements d’îles en îles. La parenté de ces oiseaux est
visible par leur bec orangé qui vire au noir pendant la période de
reproduction.
Malgré
le fait qu’ils aient été découverts par Darwin, c’est
l’ornithologue John Gould (1804-1881) qui les a classés. Ils
appartiennent à l’ordre des Passériformes. Ils sont donc plus
proches des Tangaras que des vrais Pinsons (d’où l’appellation
Géospizes). Les Pinsons des Galápagos sont de la famille des
Thérapsidés. On peut décomposer cette famille en 14 espèces
(certains diront 13) réparties en 4 genres (Géospiza, Camarhynchus,
Certhidea et Platyspiza). Actuellement, une espèce est en cours de
spéciation. Une 15ème
espèce, le Spinze des Cocos, existe et appartient au genre
Pinaroloxias. Sur l’île Coco, la nourriture est très diverse, il
y a donc une spéciation individuelle due à l’absence de
compétition.
Les
différentes espèces
Cette famille s’adapte
rapidement aux variations climatiques (fortes pluies ou sécheresse).
Ils ont différentes formes et tailles de becs. Chacun est adapté à
leur régime et donc, à leur environnement. Les femelles ont un bec
plus long, peu importe l’espèce. Les Pinsons possèdent un corps
dont la longueur est comprise entre 10 et 20 cm. Leur livrée est
sombre (brune ou noire).
Aux Galápagos, le bec est
adapté aux habitats et aux ressources présentes sur les différentes
îles. Sur Coco, la façon de chercher sa nourriture est adaptée aux
divers habitants de cette même île.
Il y a 2.3 millions d’années,
on était en présence d’importants bouleversements climatiques ;
c’était également la période durant laquelle l’isthme de
Panama s’est refermé et le Pléistocène a connu une importante
période de glaciation. Certaines îles étaient donc reliées entre
elles, ce qui a permis la répartition des espèces.
Ce sont des îles qui n’ont
jamais été réellement colonisées par l’Homme, c’est donc un
ensemble d’îles volcaniques vierges. Elles regroupent ainsi un
ensemble d’êtres vivants suffisamment isolés génétiquement des
autres espèces
La pression sélective ainsi
que l‘isolement géographique ont contribué à la fixation des
caractères, notamment la variation des becs. Cela a permis la
spéciation des Pinsons.
Peter et Rosemary Grant furent
les premiers à publier des travaux sur l’importance de
l’expression du gène BMP4 (codant pour la protéine éponyme).
Cette protéine va contribuer à la diversification des tailles et
formes de becs. La protéine Bmp4 produit des becs plus robustes
lorsque son expression est maximale. Cette expression a lieu durant
le développement embryonnaire : plus il est précoce, et plus
le Pinson sera en possession d’un bec imposant.
Ce gène de grande
héritabilité est un facteur de spéciation produite par la dérive
génétique pour certaines espèces.
L’alimentation de cette
espèce est à base de graines de petites ou grandes tailles. Cela
produit des conflits entre individus, s’il y a une sécheresse ou
des pluies importantes, et va contribuer à la fluctuation du nombre
d’oiseaux dans chacune des espèces.
Il y a eu une immigration
d’autres Pinsons du continent dans les années 80. Cela a augmenté
la compétition et la variabilité génétique. La sélection
naturelle va favoriser la survie des espèces les plus fortes, les
plus aptes à survivre dans les conditions les plus dures.
Un lien existe donc entre la
végétation de leur milieu (et donc leur régime) ainsi que leur
bec. Cela est dû au fait que chaque espèce vit dans des lieux
différents.
L'évolution des pinsons se
poursuit en temps réel, donc ils sont très appréciés par les
biologistes. Les pinsons des Galápagos étudiés par Charles Darwin
il y a plus d'un siècle montrent des signes d'évolution. Les becs
de ces oiseaux continuent de présenter des changements de leur
forme, une adaptation au manque de nourriture et à la compétition
avec de nouvelles espèces. Cette modification phénotypique serait
la première observée en temps réel dans la nature selon des
biologistes.
Prenons l’exemple d’une
espèce A mangeant de petites graines, d’une espèce B en mangeant
de grosses et d’une dernière C qui a un régime mixte. Lors de
sécheresses, une compétition aura lieu comme le montre le graphique
ci-dessous. L’espèce qui aura le bec le plus adapté sera, par
sélection naturelle, celle qui sera la plus présente dans la région
en question à la fin.
Sélection
naturelle lors d’une sécheresse
Pour conclure, on peut dire
que de nouvelles espèces sont apparues au cours du temps pour
survivre dans les variations des conditions environnementales et face
à l’interaction des autres espèces. Les Pinsons sont un symbole
de l’évolution aux îles Galápagos car des changements opèrent à
chaque génération pour pouvoir survivre grâce à différents types
de nourritures.
Les aléas climatiques vont
entraîner la prolifération de petites ou grosses graines. L’espèce
qui aura la bonne forme de bec au bon moment sera celle qui pourra le
plus se développer car leur morphologie sera adaptée à la bonne
taille de graine, la plus courante dans la zone en question.
Différentes espèces avec des
becs différents sont apparues sur différentes îles. Seules les
espèces les mieux adaptées aux conditions écologiques locales ont
pu survivre par la sélection naturelle.
Sources
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