La diversité des oiseaux a connu une augmentation spectaculaire au cours des 10 à 15 derniers millions d'années, suite à l'extinction massive des dinosaures il y a 66 millions d'années. Telle est l'une des conclusions phares d'une ambitieuse étude génomique menée sur de nombreuses espèces aviaires.
Une cartographie génomique inédite
Une équipe internationale de scientifiques a séquencé le génome de 45 espèces d'oiseaux, incluant corbeaux, faucons, perruches, grues, aigles et autruche. S'ajoutent à cela les génomes déjà connus du poulet, de la dinde et du pinson zébré. Après quatre ans de travail impliquant des centaines de chercheurs, ce projet B10K a permis de dresser un arbre phylogénétique plus précis des oiseaux, regroupant aujourd'hui plus de 10 000 espèces.
Le "Big Bang" aviaire
Peu d'espèces d'oiseaux ont survécu à l'extinction de masse d'il y a 66 millions d'années, mais elles se sont rapidement diversifiées pour occuper les niches écologiques libérées. Ce "big bang" évolutif explique la richesse spécifique actuelle des oiseaux. Selon Erich Jarvis, chercheur principal à l'Université Duke, cet événement s'est produit peu après la disparition des dinosaures, contredisant les hypothèses antérieures d'un timing plus ancien.
L'arbre phylogénétique révèle aussi que l'ancêtre des oiseaux terrestres (perroquets, passereaux, pics, rapaces) était un superprédateur issu du groupe éteint des "terror birds", prédateurs sud-américains se nourrissant de mammifères. Les seriemas actuels en sont les plus proches parents.
Sans dents : une évolution clé
En analysant les gènes impliqués dans la formation des dents (dentine et émail), les chercheurs ont daté leur perte chez un ancêtre commun il y a environ 116 millions d'années. Cette mutation, présente chez toutes les 48 espèces étudiées, coïncide avec le développement du bec corné, d'abord à l'avant puis à l'arrière de la mâchoire.
Évolution lente chez les crocodiliens
Le génome de trois crocodiliens (alligator américain, crocodile marin, gharial) a été séquencé. Parents vivants les plus proches des oiseaux, ils partagent un ancêtre commun datant de 240 millions d'années. Leur génome évolue très lentement – dix fois plus que chez les mammifères – en raison d'une reproduction peu fréquente, expliquant leur morphologie stable depuis des millions d'années, selon Ed Green de l'UC Santa Cruz.
Voix, plumes et génome compact
Le génome aviaire est 70 % plus petit que celui des mammifères, avec moins d'ADN non codant et des centaines de gènes perdus, favorisant l'efficacité énergétique en vol. Chez les oiseaux chanteurs, colibris et perroquets, l'apprentissage vocal par imitation – apparu indépendamment au moins deux fois – repose sur une cinquantaine de gènes partagés avec les humains, selon Andres Pfenning du MIT. Ces oiseaux servent de modèles pour étudier la parole humaine.
Les gènes de pigmentation des plumes varient : absents chez les sauvagines, multipliés chez les oiseaux domestiques.
Une base de données ouverte est en cours de développement pour la communauté scientifique.
