L’adaptation locale peut protéger certains oiseaux contre le changement climatique

Les bruants chanteurs d’Amérique du Nord pourraient être plus résilients au changement climatique grâce à une adaptation remarquable : une gamme étonnante de tailles corporelles trouvée dans toute l’aire de répartition la plus occidentale de l’oiseau.

Les chercheurs de Cornell et leurs collègues ont effectué un séquençage complet du génome de bruants chanteurs d’Amérique du Nord, qui a révélé les fondements génétiques de la gamme de tailles corporelles. Ce travail est le premier résultat d’un effort de recherche plus vaste visant à séquencer les génomes du bruant chanteur de toute l’Amérique du Nord, couvrant presque toutes les 25 sous-espèces reconnues.

La recherche actuelle publiée dans Communications naturelles par des scientifiques de l’Université de la Colombie-Britannique, du Cornell Lab of Ornithology, de l’Université baptiste Ouachita et de l’Université de l’Alaska à Fairbanks.

L’étude soutient ce que l’on appelle la règle de Bergmann, qui stipule que d’une manière générale, parmi les organismes qui régulent leur propre chaleur, la sélection naturelle dans les climats plus froids conduit à des organismes de plus grande taille tandis que les climats plus chauds conduisent à des corps plus petits. Les corps plus grands retiennent plus efficacement la chaleur. Des corps plus petits permettent à un organisme de rester plus frais.

Les moineaux chanteurs qui vivent toute l’année sur les îles Aléoutiennes de l’Alaska peuvent être jusqu’à trois fois plus gros que leurs cousins ​​près de la baie de San Francisco.

“La différence de taille entre les moineaux chanteurs est incroyable, même à y penser”, a déclaré la co-auteure et chercheuse Jennifer Walsh du Cornell Lab of Ornithology. “Nos résultats montrent que les moineaux chanteurs ont une capacité substantielle à s’adapter aux changements environnementaux locaux, et les mécanismes génétiques qui sous-tendent ces changements sont très clairs. Nous pensions qu’il y aurait une composante génétique plus compliquée, ou beaucoup plus de gènes travaillant ensemble, pour créer l’énorme différence de taille.”

Pour cette étude, les chercheurs ont séquencé et comparé 79 génomes de neuf sous-espèces de moineaux chanteurs provenant de plusieurs endroits, travaux effectués dans le cadre du programme Fuller Evolutionary Biology du Cornell Lab of Ornithology.

Les échantillons de tissus utilisés pour cette étude provenaient de spécimens du Musée du Nord de l’Université d’Alaska, collectés entre 1997 et 2000, ainsi que de génomes entiers précédemment publiés pour les sous-espèces de Californie. Les moineaux chanteurs sont une espèce d’étude particulièrement utile car ils sont très répandus et adaptés pour vivre dans de nombreux types d’environnements différents.

“Nous avons trouvé huit variations génétiques dans les génomes que nous avons séquencés, toutes associées à la masse corporelle, comme le prédit la règle de Bergmann”, a déclaré l’auteur principal Katherine Carbeck, titulaire d’un doctorat. candidat à l’Université de la Colombie-Britannique à Vancouver. “Ce que cela nous dit, c’est qu’il existe une base génétique pour l’adaptation du bruant chanteur aux conditions climatiques locales, s’étendant des endroits les plus froids de l’extrême nord aux parties les plus chaudes de son aire de répartition en Californie.”

Nous avons tendance à penser que l’évolution se produit sur des millions d’années, mais les processus microévolutifs (les changements se produisant sur une courte période de temps) jouent un rôle crucial en aidant les bruants chanteurs à survivre même dans de nouvelles conditions climatiques, a déclaré Carbeck.

Les résultats suggèrent un avenir résilient pour ces oiseaux, a déclaré Peter Arcese, co-auteur et professeur au département des sciences forestières et de la conservation de l’UBC.

“Nos résultats impliquent que certaines populations, sinon toutes, de bruants chanteurs adaptés localement pourraient continuer à s’adapter au changement climatique, tant que nous maintenons des conditions d’habitat qui facilitent le mouvement des individus et des gènes entre les populations”, a-t-il déclaré.

Comprendre les nuances de la microévolution fait la différence en matière de conservation, ont déclaré les scientifiques. Par exemple, les bruants chanteurs des régions du nord-ouest, comme l’Alaska et la Colombie-Britannique, présentent actuellement des populations stables ou en augmentation, mais l’inverse est vrai pour les populations le long de la côte ouest de la zone continentale des États-Unis, certaines populations de la baie de San Francisco étant répertoriées dans l’État. niveau comme menacé.

Les déclins dans une partie de l’aire de répartition pourraient entraîner une perte de diversité génétique dans des populations localement spécialisées, malgré les tendances générales de l’espèce. Et bien qu’il ait été démontré que les moineaux chanteurs s’adaptent très bien aux climats locaux, il existe une limite.

“Bien que la micro-évolution ait le potentiel de compenser en partie les effets du changement climatique”, a déclaré Carbeck, “la question clé est de savoir si l’adaptation locale peut suivre le rythme auquel le changement climatique global se produit”.