Publié aujourd’hui dans Biologie du changement globalc’est la première étude à corréler positivement l’hybridation chez n’importe quelle espèce avec les changements de paysage causés par l’homme, et la première à examiner cette relation sur l’ensemble de l’aire de répartition d’une espèce – couvrant presque tout l’ouest de l’Amérique du Nord.

L’article contredit également une hypothèse de longue date selon laquelle ces deux oiseaux s’hybrident rarement, constatant à la place que des hybrides de mésanges à tête noire et de montagne (identifiés à l’aide d’outils génétiques) se produisent aux États-Unis et au Canada.

« Ce sont des oiseaux communs. Si vous allez n’importe où en Amérique du Nord, vous trouverez une mésange », a déclaré Kathryn Grabenstein, auteur principal de l’étude et associée postdoctorale en écologie et biologie évolutive. « Et ce que nous découvrons maintenant, c’est que si vous voyez une mésange dans un endroit où vivent à la fois des mésanges à tête noire et des montagnes, il s’agit probablement au moins d’une mésange hybride. »

L’hybridation – le croisement d’espèces étroitement apparentées pour produire une progéniture d’ascendance mixte – est courante dans le développement de la vie sur Terre et est considérée comme particulièrement importante dans l’évolution des plantes. Cette nouvelle analyse des oiseaux chanteurs s’ajoute au nombre croissant de preuves que l’hybridation est également tout à fait pertinente dans l’évolution des vertébrés.

Perturbation humaine

Ce que cette étude ne peut dire, c’est Pourquoi ces hybrides de mésanges sont plus courants dans les endroits où les humains ont modifié le paysage, mais c’est le premier du genre à examiner cette corrélation séparément du changement climatique.

Le changement climatique modifie souvent l’aire de répartition d’une espèce – là où elle vit, erre ou migre – mettant en contact des espèces qui n’interagiraient normalement pas, ce qui peut conduire à l’hybridation. En revanche, cette étude a examiné deux espèces apparentées dont les aires de répartition se chevauchent déjà et s’est concentrée sur la variable de « perturbation » humaine, telle que la construction de villes, le défrichement de terres, la plantation d’arbres, la création de réservoirs et la pollution sonore.

De cette façon, les chercheurs pourraient exclusivement examiner si des changements dans la structure physique de l’environnement affectent les interactions entre deux espèces qui se trouvent déjà au même endroit.

« Cela ne met pas de nouvelles espèces en contact les unes avec les autres, cela change les règles de négociation entre elles », a déclaré Grabenstein.

Par exemple : Ici, dans le Front Range, ce qui était autrefois une savane de pins ponderosa avec des arbres à feuilles caduques le long des rivières a été transformé en une forêt urbaine. Ce changement n’est pas nécessairement bon ou mauvais, a déclaré Grabenstein, mais le but de la recherche est d’aider à comprendre ce que ces changements apportés à la terre et à l’eau par les humains signifient pour ces espèces.

« Quelles sont les conséquences de la manière dont nous modifions le paysage ? Nous y pensons principalement en termes de perte d’habitat, pas nécessairement en termes de modifications de l’interaction des espèces », a déclaré Scott Taylor, co-auteur de l’étude et professeur agrégé d’écologie et la biologie de l’évolution. « Cet article change incroyablement notre compréhension de ce système. »

10 ans de préparation

Des recherches antérieures publiées par Grabenstein et Taylor ont trouvé des exemples de diverses espèces s’hybridant dans le sillage des humains perturbant leurs habitats, mais ils voulaient documenter un exemple clair de cela se produisant dans une large gamme géographique. Sur la base d’observations locales d’éventuelles mésanges hybrides à tête noire et de montagne dans plusieurs villes et villages de l’Ouest, ils ont réalisé que ces deux espèces seraient de bons candidats pour une étude.

On estime que les mésanges à tête noire et de montagne ont divergé d’un ancêtre commun il y a plus de 2 millions d’années, mais elles se chevauchent encore dans de nombreuses régions de l’ouest des États-Unis, y compris les montagnes Rocheuses. Les mésanges à tête noire ont la tête noire, une bordure blanche sur les ailes et ont tendance à être plus chamois ou cannelle sur les côtés. Les mésanges des montagnes, en revanche, sont plus grises, ont de gros sourcils blancs et n’ont pas de bordure blanche sur leurs ailes. Les hybrides de première génération ont souvent un peu des deux : des sourcils blancs fins, une coloration chamois sur les côtés et une bordure blanche sur les ailes.

Pour tester leur hypothèse sur ces oiseaux, les chercheurs ont compilé des données d’observation d’eBird, un site d’observation d’oiseaux en ligne, et des échantillons d’ADN de 196 mésanges à tête noire et 213 mésanges de montagne sur 81 sites en Amérique du Nord, recueillies au cours de la dernière décennie par les co-auteurs Ken Otter de l’Université du Nord de la Colombie-Britannique et Theresa Burg de l’Université de Lethbridge. Ils ont trouvé une corrélation positive et significative entre les hybrides de ces deux espèces et les zones où les humains ont perturbé leur habitat sous une forme ou une autre – ainsi que le fait que les mésanges à tête noire se trouvent plus souvent dans ces zones perturbées que les mésanges des montagnes.

Cette étude est aussi un signe positif pour la science. Le séquençage de l’ADN de 409 oiseaux est une grande étude : il y a à peine dix ans, une étude de cette taille n’aurait peut-être pas été possible en raison du temps et de l’argent qu’elle aurait nécessités. Alors que le prix du séquençage de l’ADN a considérablement chuté et que l’analyse des échantillons est devenue plus efficace, ces outils génomiques précis sont devenus plus accessibles à un plus grand nombre de chercheurs, leur permettant d’améliorer notre compréhension de l’impact des humains sur la biodiversité au niveau génétique.

L’avenir de l’hybridation

Cependant, il est peu probable que cette hybridation conduise à la création d’une nouvelle espèce de mésange. Les hybrides femelles de parents de mésanges à tête noire et de mésange des montagnes sont susceptibles d’être stériles mais peuvent survivre. Cependant, les hybrides mâles avec un parent de chaque espèce peuvent se reproduire et semblent le faire principalement avec des mésanges à tête noire.

Selon Grabenstein, étudier l’hybridation revient à essayer d’atteindre une cible en mouvement, mais il reste encore beaucoup à apprendre de la variation génétique au sein des différents membres d’une espèce.

Cette recherche sur les oiseaux chanteurs informera également l’étude locale Boulder Chickadee, fondée par Grabenstein et Taylor. En collaboration avec les propriétaires fonciers locaux et les municipalités où ces oiseaux vivent et nichent, les chercheurs continueront d’examiner les raisons pour lesquelles ces oiseaux s’hybrident.

Mais pour l’instant, il n’est pas nécessaire de retirer les mangeoires ou les nichoirs à oiseaux, a déclaré Grabenstein.

« Il est difficile de dire si cette hybridation est bonne ou mauvaise, mais elle se produit, et nous ne comprendrons les impacts que par une étude continue », a déclaré Taylor, également directeur de la station de recherche de montagne de CU Boulder et chercheur à l’Institute of Arctic and Alpine. Recherche (INSTAAR). « C’est certainement quelque chose à considérer lorsque l’on pense à l’avenir de certains de ces oiseaux que nous connaissons vraiment dans nos arrière-cours. »

Parmi les autres auteurs de cette publication figurent Ken Otter de l’Université du Nord de la Colombie-Britannique et Theresa Burg de l’Université de Lethbridge.