Les chauves-souris vampires sont des créatures assez inhabituelles, même selon les normes des chauves-souris.
Ce sont les seuls mammifères à se nourrir exclusivement de sang, ce qui signifie que leur corps a dû s'adapter de nombreuses façons à ce régime difficile. Les chauves-souris vampires possèdent également des compétences sociales très avancées, explique Michael Hiller, professeur de génomique comparative au LOEWE Center for Translational Biodiversity Genomics à Francfort, en Allemagne.
Hiller et ses collaborateurs étudient les changements génétiques qui ont permis aux chauves-souris vampires de prospérer. Ils ont analysé les génomes de chauves-souris vampires communes et de plus de deux douzaines d'autres chauves-souris, et ont identifié 10 gènes qui ne sont plus fonctionnels chez les vampires. Plusieurs de ces altérations peuvent aider les chauves-souris à faire face aux niveaux élevés de fer dans le sang et contribuer à leurs capacités cognitives impressionnantes, a rapporté l'équipe le 25 mars dans Science Advances. .
"Ces pertes de gènes nous en disent long sur la sélection naturelle passée dans la lignée des chauves-souris vampires", a déclaré Gerald Carter, écologiste comportemental à l'Ohio State University qui n'était pas impliqué dans la nouvelle recherche, dans un e-mail. "Ces traits ne concernent pas seulement la façon dont ils digèrent le sang. Cela s'étend à leur comportement et même à leur façon de penser."
Le sang est une source de nourriture «sous-optimale» car il est composé à près de 80% de liquide, tandis que le reste est en grande partie constitué de protéines, avec très peu de graisses et de sucres, explique Hiller. Étant donné que le sang est si peu calorique, les chauves-souris vampires doivent avaler jusqu'à 1,4 fois leur poids corporel en un seul repas.
Parmi leurs autres spécialisations, les chauves-souris vampires ont des capteurs infrarouges autour du nez, des incisives tranchantes comme des rasoirs et sans émail pour trancher la peau de leur dîner sans méfiance, et des anticoagulants dans leur salive pour maintenir la circulation sanguine pendant qu'elles se régalent. Ils sont également aptes à se faufiler sur leurs proies en sautant sur leurs coudes et peuvent même courir et sauter. "Ils ont des capacités de locomotion terrestre assez exceptionnelles, alors que chez d'autres chauves-souris, c'est beaucoup plus limité", explique Hiller.
En raison de leur régime pauvre en nutriments, les chauves-souris vampires sont très vulnérables à la famine. Les chauves-souris rassasiées partagent régulièrement du sang régurgité avec des voisins qui n'ont pas réussi à obtenir leur repas du soir. "La décision avec qui partager le sang est principalement motivée par qui vous aidait dans le passé", déclare Hiller. Cela signifie que les chauves-souris vampires peuvent reconnaître leurs compagnons de perchoir et se souvenir de leurs actions passées. Ils forment également des liens sociaux durables; Carter et ses collègues ont observé que les chauves-souris captives resteront ensemble même après avoir été relâchées.
Afin de soutenir leur style de vie sanguivore, dit Hiller, les chauves-souris vampires ont probablement modifié leurs instructions génétiques de diverses manières. Son équipe s'est concentrée sur les gènes avec des mutations qui détruisent leur capacité à coder des protéines de travail. Souvent, ces gènes sont inactivés parce qu'ils ne sont plus utiles pour l'animal, alors que dans d'autres cas, la perte d'un gène peut en fait offrir un avantage de survie.
Pour comprendre comment ces processus auraient pu se dérouler chez les chauves-souris vampires, les chercheurs ont séquencé le génome de l'une des trois espèces connues. Ils l'ont ensuite comparé aux génomes publiés de 26 autres chauves-souris, à la recherche de gènes manquants chez les suceurs de sang mais présents chez leurs parents les plus proches et les plus éloignés.
"Nous demandions, en utilisant ce nouveau génome, quels gènes étaient spécifiquement inactivés le long de cette branche menant à la chauve-souris vampire commune", explique Hiller. Lui et ses collègues ont identifié 13 pertes de gènes chez les chauves-souris vampires qui semblent être liées à leurs traits distinctifs.
Trois avaient été signalés précédemment et étaient liés à la perception du goût sucré et amer, indiquant que les vampires ont un mauvais sens du goût. "Si vous ne vous nourrissez que du sang d'un animal vivant, vous n'avez pas à vous soucier de la signification des nouvelles saveurs ou de la détérioration de votre nourriture", a noté Carter.
De même, parmi les 10 pertes de gènes récemment découvertes, Hiller déclare :"Nous pensons que l'explication la plus simple pour beaucoup d'entre elles est probablement ce que les gens décrivent comme" l'utiliser ou le perdre "."
Les chauves-souris vampires obtiennent à peine des sucres et des graisses de leurs repas, de sorte que plusieurs gènes impliqués dans le traitement de ces nutriments n'étaient peut-être plus nécessaires. Il n'y avait pas non plus de gène lié à la sécrétion d'acide gastrique. "Leur estomac a été converti d'un organe digestif qui sécrète de l'acide, comme nous et d'autres chauves-souris, en un organe de stockage extensible", explique Hiller. Les vampires préfèrent chasser aux heures les plus sombres de la nuit - ils évitent même le clair de lune - donc les gènes nécessaires à la vision des couleurs sont probablement aussi devenus obsolètes.
D'autres gènes ont joué un rôle dans la digestion des protéines et la lutte contre les microbes potentiellement dangereux, mais on ne sait pas pourquoi ils ont été inactivés. Une possibilité est que le gène lié au système immunitaire ait perdu de son importance parce que les agents pathogènes présents dans le sang sont si différents de ceux des autres tissus des autres tissus des animaux proies, explique Hiller.
Les plus excitants, dit-il, sont deux cas où l'abandon d'un gène particulier semble avoir directement aidé les chauves-souris vampires à s'adapter à leur mode de vie "très spécifique".
Les chauves-souris vampires consomment jusqu'à 800 fois plus de fer que les humains, ce qui peut avoir des conséquences dangereuses. Cependant, les chercheurs ont identifié une perte de gène qui permet aux cellules intestinales à courte durée de vie d'absorber davantage de minéraux avant qu'elles ne soient rejetées dans l'intestin et expulsées. Cela pourrait contrôler les niveaux de fer des chauves-souris.
L'autre gène inactivé code pour une enzyme qui décompose normalement une molécule produite à partir du cholestérol. Cette molécule stimule les parties du cerveau impliquées dans l'apprentissage, la mémoire et le comportement social. À l'avenir, les chercheurs prévoient de mesurer si la perte de l'enzyme a donné aux chauves-souris vampires communes des niveaux élevés de la molécule à base de cholestérol, ce qui pourrait sous-tendre certaines de leurs habitudes sociales.
L'équipe a également récemment séquencé les génomes des deux espèces de chauves-souris vampires restantes et comparera en détail les trois ensembles d'instructions génétiques. Et, bien que les nouvelles découvertes mettent en évidence la façon dont la perte de gènes peut être un mécanisme évolutif important, dit Hiller, ce n'est pas toute l'histoire.
"La perte de gènes n'est qu'un type de changement génomique", dit-il. "Avec les nouveaux génomes dont nous disposons, nous aimerions maintenant effectuer des criblages plus complets pour mieux comprendre les fondements de ces adaptations."
