Le braconnage a conduit à l’évolution des éléphants sans défenses

À la suite de graves problèmes de braconnage, certaines autorités chargées de la faune ont eu recours à l’enlèvement des cornes des rhinocéros afin d’éliminer la raison pour laquelle ils sont braconnés en premier lieu. Il s’avère qu’à la suite d’un grave événement de braconnage, l’évolution a proposé une solution similaire.

Une guerre civile de 15 ans au Mozambique a déclenché une explosion de braconnage qui a finalement tué 90 pour cent de la population d’éléphants d’un parc national. Dans la foulée, des éléphants sans défenses ont été aperçus dans le parc. C’est surprenant, car les défenses jouent un rôle important dans la recherche de nourriture et les défenses des éléphants contre les prédateurs. Maintenant, les chercheurs ont révélé que le manque de défenses était le résultat de changements génétiques et ont même identifié les gènes qui étaient probablement derrière cela.

Un changement de visage

Au cours de la guerre civile mozambicaine, la population d’éléphants du parc national de Gorongosa est passée de 2 542 à seulement 242. Mais la population restante contenait un nombre important d’éléphants dépourvus de défenses. Les modèles de population et les taux d’absence de défense suggèrent que les animaux sans défense avaient environ cinq fois plus de chances de survivre que leurs congénères avec des défenses.

Étonnamment, l’absence de défenses a été observée exclusivement chez les femmes. C’est un modèle inhabituel. Les mâles n’ont qu’une seule copie du chromosome X, tandis que les femelles en ont deux. Ainsi, toute mutation récessive – une mutation qui n’a pas d’effet si une copie normale du gène est présente – est plus susceptible d’être observée chez les hommes, car ils n’auraient qu’une seule copie et ne peuvent donc pas avoir de copie normale. environ. Une mutation dominante, où des effets sont observés même si une copie normale du gène est présente, expliquerait l’apparition de l’effet chez les femelles. Mais alors nous nous attendrions aussi à le voir chez les hommes.

La solution à cette confusion est un schéma héréditaire complexe : une mutation qui provoque un changement visible de manière dominante et provoque également une létalité de manière récessive. Ainsi, l’absence de défenses dominante explique pourquoi nous voyons des femelles sans défenses. Mais la létalité récessive signifie que tous les mâles qui pourraient se développer sans défenses finissent par mourir à la place. (Parce qu’il n’y a pas d’hommes porteurs de la mutation, il est impossible pour une femme de se retrouver avec deux copies d’un chromosome X mutant, puisqu’un chromosome X provient toujours de leurs pères.)

Si vous consultez Mendel, il est possible de prédire ce que vous verriez dans la progéniture si nous examinions ce type d’héritage. Pour une mère sans défenses, la moitié de sa progéniture mâle hériterait de la mutation et mourrait. Cela signifie que les mâles devraient naître à la moitié du taux de femelles. Parmi la progéniture femelle, la moitié devrait hériter de la mutation et manquer de défenses. La nouvelle recherche confirme que c’est exactement le modèle d’héritage observé chez les éléphants du parc national de Gorongosa.

Utiliser l’évolution pour trouver un gène

La confirmation que cela s’est comporté comme un changement génétique a suggéré que les éléphants sans défense étaient une réponse évolutive au braconnage. Ainsi, les chercheurs ont obtenu des séquences génomiques d’éléphants avec et sans défenses et ont scanné le chromosome X pour les régions qui présentaient des niveaux élevés de différences entre les deux types d’éléphants. Cela les a conduits à une région qui contient un gène appelé amélogénine, qui est impliqué dans la formation de l’émail des dents chez d’autres espèces de mammifères.

Chez l’homme, la suppression de cette zone du génome entraîne également des problèmes de formation des dents et de létalité chez les hommes. La létalité est en fait liée au gène à côté de celui qui est nécessaire à la formation des dents. Ainsi, les deux effets différents – la formation de défenses et la létalité – pourraient en fait être séparés, mais sont fréquemment tous deux affectés par une seule délétion.

Curieusement, une deuxième partie du chromosome X est issue de cette analyse, mais elle ne contient que les restes d’un gène qui a été inactivé par des mutations dans un passé lointain. La raison de cette constatation n’est pas claire.

Enfin, les chercheurs ont également analysé le reste du génome à la recherche de régions similaires et ont trouvé une région qui comprend un gène impliqué dans la formation de la dentine, une partie de la structure des dents. Compte tenu du modèle clair de l’héritage lié au chromosome X, il n’est pas clair dans quelle mesure cela est important pour le manque de défenses. Il est possible que cela active ou améliore l’effet de la mutation sur le X, mais il est impossible de le dire à ce stade.

La population vaudra la peine d’être suivie alors qu’elle rebondit après son extinction. Comme indiqué ci-dessus, les éléphants utilisent leurs défenses pour se nourrir et se défendre, il peut donc y avoir un renversement complet de la sélection évolutive qui a éliminé les défenses en premier lieu, les circonstances favorisant désormais les animaux à défenses. Avoir moins d’éléphants à défenses (et moins d’éléphants en général) peut déclencher des changements écologiques importants dans le parc, car la capacité des animaux à utiliser leurs défenses pour endommager les arbres serait en partie responsable de la savane herbeuse qu’ils habitent.

Science, 2021. DOI : 10.1126/science.abe7389 (À propos des DOI).

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