Flottant langoureusement à travers les forêts et les jungles des Amériques, les papillons à longues ailes ont bien des secrets. La trentaine d’espèces de ce groupe comprend de nombreux mimiques. Les marques sur les ailes de certaines espèces d’ailes longues apparentées sont si similaires qu’elles ont inspiré un naturaliste victorien à théoriser que des espèces inoffensives pourraient imiter les mortels pour éviter les prédateurs.
À l’ère du séquençage génomique, les biologistes ont trouvé d’autres bizarreries dans les longues ailes. Dans un article publié la semaine dernière dans les Actes de l’Académie nationale des sciences, des chercheurs rapportent que les longues ailes de zèbre femelles peut voir des couleurs que les mâles ne peuvent pas, grâce à un gène sur leur chromosome sexuel. Comprendre comment il est arrivé là pourrait éclairer la façon dont les différences entre les sexes peuvent évoluer.
Comme les primates, les papillons possèdent une poignée de protéines sensibles à certaines longueurs d’onde de la lumière qui, en travaillant ensemble, produisent la capacité de distinguer les couleurs. Curieuse de connaître la vision du zèbre à ailes longues, Adriana Briscoe, professeur à l’Université de Californie à Irvine et auteur du nouvel article, a demandé à un étudiant de vérifier le génome de l’espèce pour un gène de vision des couleurs bien connu. Le gène, appelé UVRh1, code pour une protéine sensible à la lumière ultraviolette. À sa grande surprise, il était introuvable.
En creusant plus profondément et en s’appuyant sur les données génomiques d’autres longues ailes de zèbres, le Dr Briscoe et ses collègues ont découvert que l’UVRh1 était là, mais uniquement chez les femelles. Avec des expériences en laboratoire, ils ont confirmé que les femmes pouvaient voir des marques que les hommes ne pouvaient pas. Ils ont finalement localisé le gène à un endroit inattendu : le minuscule chromosome sexuel du papillon.
Les chromosomes sexuels chez les papillons sont instables, excrétant souvent des gènes qui sont captés par d’autres chromosomes, ou complètement perdus, a déclaré le Dr Briscoe. Cela en fait un endroit quelque peu inhabituel pour conserver quelque chose d’aussi important qu’un gène pour la vision des couleurs.
Ensuite, il y a d’autres papillons dont les mâles et les femelles sont connus pour avoir une vision des couleurs différente, peut-être en rapport avec les femelles qui repèrent les mâles pour s’accoupler. Chez ces espèces, voir certaines couleurs serait un gaspillage de ressources pour les mâles. Mais pour ces insectes, la vision différente semble liée à la façon dont les gènes sont régulés, et non à leur placement sur le chromosome sexuel. D’une manière ou d’une autre, chez le zèbre à ailes longues, cela a pris une tournure différente.
Comment les UVRh1 en sont-ils arrivés là aujourd’hui ? Cela a-t-il commencé sur le chromosome sexuel ? Ou est-ce qu’il s’est déplacé là-bas à partir des chromosomes partagés de l’aile longue du zèbre, puis – d’une manière ou d’une autre – a été supprimé des mâles, pour qui le maintien d’une vision des couleurs plus complexe pourrait être plus difficile que cela n’en vaut la peine ?
La question de savoir ce qui s’est passé et quand chez le zèbre à ailes longues a des ramifications plus profondes que la simple compréhension de la façon dont les papillons voient, suggèrent les chercheurs. Cela touche à une énigme de la biologie évolutive : la femelle la plus performante d’une espèce et le mâle le plus performant peuvent avoir des traits très différents, voire contradictoires. Quel genre de manigances génétiques sont nécessaires pour créer cette division ?
Si UVRh1 est originaire du chromosome sexuel, il évite habilement une situation dans laquelle un trait optimal pour les femmes gêne l’autre sexe, écrivent les chercheurs.
Si tel était le cas, “cela suggère que la vision des couleurs UV a commencé sa vie déjà limitée aux femmes, renonçant même à la possibilité d’être un fardeau chez les hommes”, a déclaré JJ Emerson, professeur à l’Université de Californie à Irvine, et également un auteur du nouvel article. “Ce saut serait une bonne astuce si les UVRh1 étaient nocifs pour les hommes.”
Il devrait être possible de déduire ce qui s’est passé chez les longues ailes de zèbre avec des recherches supplémentaires, a déclaré le Dr Briscoe. Il existe certaines espèces à ailes longues dont les génomes n’ont pas encore été suffisamment étudiés. L’un en particulier, le longwing Aoede, qui vit dans les forêts reculées du bassin amazonien, promet une réponse potentielle.
S’il y a aussi des femmes qui voient plus que des hommes, cela suggère que les UVRh1 ont effectivement commencé sur le chromosome sexuel, a déclaré le Dr Briscoe.
Ce serait un autre point de données dans un nombre croissant de travaux examinant les différences entre les sexes chez les papillons.
“Auparavant, personne n’étudiait la différence entre les sexes” chez les papillons, a déclaré le Dr Briscoe. “Il n’y a eu aucune tentative pour savoir s’ils faisaient quelque chose de différent.”
Elle soupçonne que l’évolution a peut-être créé d’autres différences intrigantes chez les longues ailes que les scientifiques ne font que commencer à découvrir.
