Lorsque nous pensons à l’évolution, nous pensons souvent à des changements lents et graduels effectués sur des millions d’années. Cependant, de nouvelles recherches suggèrent que le processus pourrait se produire assez rapidement, entraînant des changements majeurs au cours d’une seule année en réponse aux changements saisonniers.
L’article décrivant cette recherche a été publié la semaine dernière et étudie l’évolution des mouches des fruits sur environ 10 générations, chaque génération de mouches s’étalant sur moins d’une douzaine de jours. Bien que les mouches des fruits aient une durée de vie notoirement courte et que la distance entre leurs générations soit minime, l’évolution pourrait se produire plus rapidement que prévu, même chez les organismes à longue durée de vie. C’est selon Seth Rudman, professeur adjoint à l’école des sciences biologiques de l’Université de l’État de Washington et l’un des auteurs de l’article.
“Au cours des dernières décennies, il y a eu une prise de conscience croissante que l’évolution peut se produire assez rapidement”, a-t-il déclaré à Ars.
Je veux juste voler
Pour la nouvelle étude, l’équipe de recherche a relâché 1 000 mouches des fruits dans 10 enclos extérieurs. Les enclos étaient finement grillagés et chacun avait son propre petit arbre pour aider à recréer un habitat semblable à la nature. Pendant quatre mois, les chercheurs ont laissé traîner les mouches dans les enclos et chaque groupe de mouches a reçu le même régime alimentaire. L’ensemble d’enceintes “vous permet de suivre plusieurs populations qui évoluent toutes en réponse aux mêmes facteurs abiotiques et, en grande partie aussi, biotiques au fil du temps”.
Tout au long de l’expérience, il y avait environ 10 générations de mouches et les populations se sont rapidement développées. À son apogée, l’expérience a vu un maximum de 100 000 mouches dans une seule enceinte.
L’équipe a vérifié périodiquement les mouches pour avoir une idée de la façon dont les gènes et les traits des insectes changeaient. Les chercheurs ont identifié diverses caractéristiques, telles que le succès reproducteur et la résistance à la chaleur ou au froid. Pour s’assurer que ces caractéristiques modifiées étaient dues à des changements génétiques, les chercheurs ont retiré 2 500 œufs de chaque enclos et ont élevé les nouvelles populations séparément pendant trois générations avant de tester pour s’assurer que les changements persistaient.
À chaque enregistrement, l’équipe a également sélectionné au hasard 100 mouches de chaque enclos et séquencé leurs génomes entiers. Étant donné que l’ADN des 100 mouches a été mélangé avant le séquençage, cela a donné une image des changements de base de la mouche moyenne. Mais il a peut-être manqué certaines différences moins courantes.
Vivre vite, mourir jeune
Au cours des quatre mois, les chercheurs ont constaté des changements dans la fréquence de certaines variantes sur 60 % des génomes des mouches. C’est un changement particulièrement important que Rudman a qualifié de “nombre stupéfiant”. Cependant, seule une petite fraction de cela représente des variantes qui ont été sélectionnées par les conditions changeantes alors que l’été passait à l’automne. Au fur et à mesure que ces variantes étaient sélectionnées, elles tiraient le long des zones voisines du chromosome, modifiant également la fréquence des variantes voisines.
Les chercheurs ont pu dire que les changements étaient adaptatifs plutôt que simplement une dérive génétique. Ils pouvaient le dire parce que les changements sont apparus dans les populations de la plupart des enclos plutôt que d’un ou deux.
Selon Rudman, la vitesse de tous ces changements était inattendue et a montré que les mouches avaient évolué et s’étaient adaptées à leur environnement plus rapidement que quiconque ne l’avait mesuré auparavant, tout au long de la chronologie des changements écologiques dans les enclos.
Rudman a noté que, bien que les mouches des fruits aient une vie courte et se reproduisent rapidement, l’évolution et l’adaptation pourraient se produire d’une génération à l’autre plus rapidement qu’on ne le pensait à l’origine chez d’autres espèces également. Cependant, il a ajouté que l’évolution est beaucoup plus difficile à étudier chez les créatures qui vivent plus de quelques jours. Mais, “L’évolution peut se produire très, très rapidement”, a déclaré Rudman.
Science, 2022. DOI : 10.1126/science.abj7484 (À propos des DOI)
