Les sonars des dauphins et des chauve-souris ont connu une évolution parallèle

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Les gènes qui régulent l’écholocation chez ces deux espèces présentent de nombreux points communs. Un exemple d’évolution convergente au niveau génétique.

L’un est un poisson, l’autre un mammifère. Et pourtant sous l’eau, il n’est pas aisé de distinguer le dauphin du requin. Soumises aux mêmes contraintes environnementales, les deux espèces ont sélectionné au cours de leur évolution des caractéristiques physiques similaires qui expliquent leur ressemblance morphologique. Les scientifiques appellent ce phénomène "convergence évolutive". Cette convergence n’existe pas qu’au niveau physique mais aussi comportemental et, c’est maintenant établi, jusque dans les gènes.

 

Les biologistes de l’université Queen Mary de Londres ont ainsi découvert de multiples similitudes génétiques entre chauve-souris et dauphins. Elles sont retrouvées dans l’arsenal génétique codant pour leur système d’écholocation. Auparavant, la même équipe avait identifié dans l’oreille interne une protéine, la prestine,, qui joue un rôle d’amplificateur des ondes sonores (en particulier des hautes fréquences). Les chercheurs avaient déterminé qu’elle avait évolué de façon similaire chez les odontocètes (cétacés à dents) et les chiroptères équipés d’un sonar. Ils montraient ainsi que même au niveau génétique les problèmes identiques (ici celui de la localisation dans l’espace) étaient résolus par des méthodes similaires.

Cette nouvelle étude, publiée dans la revue Nature, porte sur l’analyse de millions de lignes de code génétique provenant de vingt-deux mammifères dotés de cette capacité d’écholocation. L’être humain ne fait pas partie de cette liste, même si certains indices laissent penser que nous serions dotés d’un tel sens, à l’état rudimentaire. Pour réaliser les comparaisons, les chercheurs ont utilisé un superordinateur installé à l'École de physique et d'astronomie de Queen Mary.

Les résultats sont étonnants : les chercheurs ont détecté la présence de signatures génétiques compatibles avec la convergence dans près de 200 régions génomiques différentes ! «Nous nous attendions à trouver des changements identiques dans, peut-être, une douzaine de gènes mais en voir près de 200, c’est incroyable», explique le Dr Joe Parker, premier signataire de l’article.

Comme prévu ces ressemblances sont situées sur des gènes impliqués dans l’écholocation et l’audition. «Ces résultats pourraient être la pointe de l’iceberg. Nous pourrions bien voir d’autres cas frappants d’adaptations convergentes étant entraînées par des modifications génétiques identiques» conclut Stephen Rossiter, qui a dirigé l’étude.


SCIENCES ET AVENIR 5/9/2013