Des lézards montrent que l’évolution pourrait être "prévisible"

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Publiée dans Science, une étude américaine, basée sur la comparaison d’espèces proches de lézards sur différentes îles des Antilles, suggère que la façon dont évoluent les espèces peut être prévisible dans une large mesure. Si l’on "rembobinait la cassette" de l’évolution et qu’on la relançait, les choses se dérouleraient tout à fait autrement, aboutissant à des espèces bien différentes de celles que nous connaissons.

 Pourquoi ? Tout simplement, parce que des facteurs ou des changements apparemment insignifiants ont des conséquences disproportionnées. C'est ce qu'affirme une théorie soutenue en son temps par le naturaliste américain Stephen Jay Gould. (Photo : DanielCD / Creative Commons)

Mais Luc Mahler, doctorant à l'Université de Californie à Davis, pense tout autrement grâce à une étude menée sur les lézards du genre Anolis, en collaboration avec des collègues de l’Université de Harvard et de l'Université du Massachusetts.

Au cours de leurs travaux, les chercheurs ont étudié 100 des 119 espèces de ce genre réparties sur 4 îles des Caraïbes : Cuba, Hispaniola, la Jamaïque et Porto Rico. En rapprochant les données morphologiques des ces espèces de l’arbre phylogénétique (= évolutif) de leur famille zoologique, Mahler et ses collègues ont réussi à construire un "paysage adaptatif" commun à tous ces lézards.

Ces derniers ont commencé à coloniser ces îles, similaires en termes de climat et d'écologie, il y a environ 40 millions d'années. Puis ils ont évolué sur place en différentes espèces, avec un degré remarquable de convergence.

Sur chaque île, l'évolution a alors produit une "série" d’espèces d’Anolis très similaires, occupant des niches écologiques tout aussi similaires. "Les radiations adaptatives correspondent sur les quatre îles : à quelques exceptions près, chaque espèce, sur une île, a son équivalent sur les autres îles. (…) Nous avons maintenant une façon de modéliser le paysage adaptatif qui explique cette convergence", conclut Mahler. Il s'agit donc bien de modéliser l'évolution.


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MAXISCIENCES 27/7/2013

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Anolis, est l'unique représentant de la famille des Dactyloidae et est un genre de  sauriens.  Les espèces de ce genre se rencontrent dans le Sud-Est de l'Amérique du Nord et aux Antilles.


Ce sont des  lézards diurnes, principalement arboricoles, qui consomment majoritairement des insectes bien que plusieurs espèces consomment également des fruits. De nombreuses espèces possèdent – comme les  geckos -  des setæ sous les doigts, qui leur permet d'être de très bons grimpeurs. Ils présentent une forme allongée, avec une queue atteignant au moins un tiers de la longueur totale. Ils ont une tête allongée, avec un museau généralement assez pointu, et des yeux proéminents.


Photo : Saperaud / Creative Commons - Anolis vert avalant une Éristale

Certaines espèces ont, à l'instar des caméléons,  des yeux dotés de mobilité indépendante. Certains peuvent de plus changer de couleur en fonction de divers paramètres tels que l'humeur, les conditions externes, la période, bien que de façon moins spectaculaire que la plupart des caméléons.

Les mâles sont dotés d'un  fanon gulaire généralement rouge, qu'ils déploient pour impressionner les autres mâles (ce sont des animaux territoriaux) et pour séduire les femelles. Selon les espèces d'Anolis la masse de ces reptiles varie de 3-30 g2. La longueur de leurs sauts varie également, d'environ 30-60 cm2.


WIKIPEDIA juillet 2013

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Les caractéristiques anatomiques des organes génitaux mâles des lézards du genre Anolis se différencient fortement pour éviter les croisements entre espèces.

Chez les Anolis, on ne se mélange pas ! Et pour empêcher qu'une de ces espèces de lézards ne fraye avec une autre, l'évolution a trouvé une astuce imparable : des organes génitaux différents pour chacune et qui évoluent bien plus rapidement que toutes les autres caractéristiques physiques (comme la couleur ou la longueur des pattes) ! Le travail réalisé par Jonathan Losos, l'un des meilleurs spécialistes mondiaux de ces reptiles, et ses collaborateurs de l'université Harvard (États-Unis) est le premier à évaluer l'évolution de ces organes génitaux mâles.

 Le fanon gulaire des Anolis varie beaucoup moins vite que son organe sexuel. Pete Oxford / Minden Pictures / Biosphoto/ AFP

Grâce à un modèle mathématique de leur conception, les chercheurs ont mesuré plusieurs caractéristiques anatomiques  de 25 espèces d'Anolis des Antilles et les ont comparées. En moyenne, concluent-ils dans le Journal of Zoology de janvier, leur pénis évolue six fois plus rapidement que d'autres caractéristiques physiques, comme le fanon situé sous leur gorge servant notamment à attirer les femelles et à impressionner les prédateurs et les intrus. 

Deux espèces proches d'Anolis peuvent ainsi se ressembler comme deux gouttes d'eau mais se différencier principalement par leurs organes génitaux. Pour Ivan Ineich, spécialiste des reptiles au Muséum national d'histoire naturelle de Paris, cette observation constitue une réelle avancée. "Si la diversité des organes génitaux des Anolis mâles était connue depuis fort longtemps et servait même aux systématiciens pour classer ces animaux, on ignorait en revanche que leur évolution était aussi rapide ! " Une particularité qui permet d'empêcher la reproduction entre deux espèces proches et d'assurer une plus grande diversité génétique.

Le pénis des Anolis n'a pas grand-chose à voir avec celui des humains. D'abord parce qu'il est double. Ensuite, parce que chacun de ces "hémipénis" a la forme d'un Y. Au repos, ils sont gardés à l'intérieur du corps, invaginés dans la base de la queue. Ils n'en sortent qu'au moment de la reproduction, au cours de laquelle un seul d'entre eux est mis à contribution. "Cette structure inhabituelle est partagée par tous les reptiles squamates : serpents, lézards et amphisbènes, présente Ivan Neich, mais est absente chez les tortues et les crocodiles." 

Reste à étudier les organes génitaux des femelles. Offrent-ils la même diversité et la même vitesse d'évolution ? "À n'en pas douter, affirme Ivan Ineich, car le système fonctionne pour une espèce donnée comme une clé avec une serrure. L'hémipénis des Anolis est pourvu d'ornementation, de picots qui l'empêchent de s'adapter aux voies génitales d'une femelle d'une autre espèce". Problème, cette variabilité de l'organe génital femelle des Anolis  est autrement plus compliquée à prouver sans disséquer les animaux. Il est en effet facile de comparer les clés entre elles. Beaucoup moins les serrures ...



Sciences et avenir 2/3/2015