La diversité des oiseaux a augmenté de façon spectaculaire au cours des 10 à 15 millions d'années depuis l'extinction de la plupart des dinosaures il y a 66 millions d'années. C'est l'une des conclusions d'une étude à grande échelle du génome chez les oiseaux.
La diversité des oiseaux a augmenté de façon spectaculaire au cours des 10 à 15 millions d'années depuis l'extinction de la plupart des dinosaures il y a 66 millions d'années. C'est l'une des conclusions d'une étude à grande échelle du génome chez les oiseaux.
Une équipe internationale de scientifiques a cartographié le génome de pas moins de 45 espèces d'oiseaux. Il s'agit notamment des corbeaux, des faucons, des perruches, des grues, des aigles et de l'autruche. Le génome du poulet, de la dinde et du pinson zébré avait déjà été dévoilé auparavant. Des centaines de chercheurs ont travaillé sur le projet pendant quatre ans. Le résultat est un nouvel et meilleur arbre évolutif des oiseaux, comptant aujourd'hui plus de 10 000 espèces.
Big Bang
Seul un nombre limité d'espèces d'oiseaux ont survécu à l'extinction massive il y a environ 66 millions d'années. Mais ils ont rapidement réussi à se diversifier et à occuper les niches écologiques devenues disponibles. Ce « big bang » évolutif est à la base de la richesse spécifique des oiseaux d'aujourd'hui. Selon le chercheur principal Erich Jarvis (Duke University), l'un des grands mérites de ce projet est que le "big bang" a eu lieu peu de temps après la disparition des dinosaures, et non dix à quatre-vingts millions d'années plus tôt, comme certaines études l'ont suggéré.
Le pedigree montre également que l'ancêtre des oiseaux terrestres tels que les perroquets, les oiseaux chanteurs, les pics, les aigles et les faucons doit avoir été un prédateur supérieur. « Nous ne savons pas grand-chose sur cet ancêtre », dit Jarvis. "Sauf qu'il appartenait au groupe aujourd'hui disparu des oiseaux terroristes, qui habitaient autrefois les Amériques et se nourrissaient de mammifères." Aujourd'hui, les seriema (photo de droite), une famille d'oiseaux sud-américaine, sont les plus proches parents des oiseaux terroristes.
Sans dents
Sur la base d'une analyse de gènes autrefois impliqués dans la formation des dents, les scientifiques ont découvert quand les oiseaux perdaient leurs dents. Depuis la découverte d'un Archaeopteryx en 1861, il est clair que les oiseaux d'aujourd'hui descendent d'ancêtres avec des dents.
Les chercheurs ont examiné les gènes responsables de la formation de la dentine – dentine – et de l'émail, et ont recherché dans le génome des 48 espèces d'oiseaux des mutations qui désactivent les gènes. Toutes les espèces se sont révélées porteuses de ces mutations. Selon les chercheurs, ils étaient déjà présents chez un ancêtre commun il y a environ 116 millions d'années.
Les scientifiques soupçonnent que la perte de dents et la formation d'un bec se sont produites simultanément. Les dents auraient d'abord disparu dans la partie antérieure de la mâchoire inférieure et supérieure. Dans un deuxième temps, les dents postérieures ont également disparu et un bec corné s'est développé d'avant en arrière, aboutissant finalement aux becs que nous connaissons aujourd'hui.
Évolution lente
Une équipe de scientifiques a cartographié le génome de trois crocodiliens :l'alligator américain, le crocodile marin et le gharial. Les crocodiliens sont les parents vivants les plus proches des oiseaux, partageant un ancêtre commun il y a environ 240 millions d'années. Les dinosaures descendent également de cet ancêtre.
Les chercheurs ont pu reconstruire la moitié du génome de cet ancêtre. Cela devrait aider à mieux comprendre l'évolution des soi-disant archosaures, le groupe auquel appartiennent les dinosaures, les ptérosaures (reptiles volants disparus), les crocodiliens et les oiseaux.
Les recherches ont montré, entre autres, que le génome des crocodiliens évolue exceptionnellement lentement, un ordre de grandeur plus lent que celui des mammifères. Selon le chercheur principal Ed Green (UC Santa Cruz), cela est dû à la lenteur de la reproduction des animaux. « Les générations ne se succèdent pas rapidement, ce qui signifie que le génome est copié moins souvent. Le physique des crocodiliens n'a guère changé depuis des millions d'années."
Voix et plumes
Le génome des oiseaux diffère également fondamentalement du génome des mammifères. Ainsi, il est environ 70% plus petit. Non seulement le génome des oiseaux contient moins d'ADN dit indésirable, qui ne contient pas de gènes codant pour les protéines, mais des centaines de gènes ont également été perdus au cours de l'évolution. Selon les chercheurs, la perte de ces gènes a joué un rôle crucial dans le développement des caractéristiques particulières des oiseaux. De plus, un génome plus petit conduirait à une plus grande efficacité énergétique, un atout en vol.
Comme les humains et quelques autres espèces assez sélectionnées, les oiseaux chanteurs, les colibris et les perroquets sont capables d'apprendre de nouveaux sons par imitation. On savait déjà que cette propriété se produisait indépendamment chez les mammifères et les oiseaux. Que les cerveaux des espèces qui en sont capables sont construits différemment - avec des connexions différentes entre les régions du cerveau - aussi.
Les scientifiques ont montré que le trait est apparu indépendamment chez les oiseaux au moins deux fois, et ils ont pu identifier une cinquantaine de gènes responsables de ces changements dans le cerveau. "Le fait que ces gènes soient également présents chez l'homme aide non seulement à comprendre comment notre capacité de parole a évolué, mais fait également des oiseaux chanteurs un modèle moléculaire approprié pour étudier la capacité de parler", a déclaré Andres Pfenning (MIT), responsable de cette partie de la recherche. coordonnée.
Les gènes responsables de la couleur du plumage semblent inégalement répartis dans le monde des oiseaux. La sauvagine est la plus mal dotée. Les oiseaux terrestres ont deux fois plus de ces gènes, les espèces qui sont devenues des animaux de compagnie en ont huit fois plus.
Les chercheurs impliqués dans le projet travaillent actuellement sur une base de données qui sera accessible à tous les scientifiques qui souhaitent faire des recherches sur la génétique des oiseaux.
