Les traits qui forment l’apparence d’un organisme, y compris la couleur, sont déterminés par de nombreux gènes différents et l’environnement de la créature.

«Les humains et les animaux domestiques, par exemple, ont une peau, une fourrure et des poils variés, ainsi qu’une gamme de hauteurs – un exemple de variation continue», explique l’écologiste génétique de l’Utah State University, Zach Gompert. «Dans la nature, cependant, les types de mutations génétiques affectant l’adaptation et donc l’apparence commencent seulement à être compris. Certains traits présentent des variations plus discontinues ou discrètes. »

Dans un article publié le 23 juillet 2020 dans Science, Gompert et collègues de l’Université de Sheffield, Royaume-Uni; L’Université française Paul Valéry de Montpellier; l’Université de Berne et l’Institut fédéral suisse des sciences et technologies aquatiques, Suisse; Le Campus Juriquilla de Mexico de l’Université autonome de Querétaro, de l’Université de Notre-Dame et de l’Université du Nevada-Reno, discute des résultats d’une enquête sur sept espèces de phasmes d’Amérique du Nord (Timema).

«La plupart des recherches sur la base génétique des traits et de l’adaptation se sont concentrées sur les gènes individuels et les petites mutations», explique Gompert, professeur associé à l’USU. Département de biologie et l’USU Centre d’écologie. «Mais dans cet article, nous découvrons un rôle plus important pour les mutations importantes et les réarrangements structurels du génome qui« enferment »efficacement des suites de gènes dans des groupes.»

Les phasmes utilisés dans l’étude sont incapables de voler et se nourrissent de plantes. La plupart des espèces de Timema ont des «morphes» de couleur verte et brune, une variété locale d’une espèce, qui sont cryptiques, ce qui signifie qu’elles se fondent visuellement dans leur environnement. La coloration cryptique permet aux insectes d’éviter la prédation par les oiseaux, car ils se fondent sur les feuilles et les tiges ou l’écorce des plantes qu’ils mangent. Cependant, une espèce, Timema chumash, présente une gamme de couleurs de morphing, y compris les verts et les bruns, mais aussi le jaune, l’orange, le rouge et les nuances de bleu.

«En utilisant des méthodes de cartographie du génome, nous montrons qu’une suppression adaptative importante d’un million de paires de bases – une supermutation – convertit un continuum de variation de couleur observée dans T. chumash en formes de couleurs discrètes chez les autres espèces de phasme », explique Gompert. «Cette découverte est importante, car elle permet de réconcilier de grands changements ou lacunes évolutives avec le processus continu d’évolution. Il fournit également des informations sur la façon dont la variation continue est conditionnée en unités semi-discrètes de diversité biologique, telles que les morphes, les sexes et les espèces.

De grands blocs de gènes ségrégeants, dit-il, ont été le plus souvent associés à l’hybridation, le processus de reproduction d’un organisme avec une autre espèce ou variété. Dans un article antérieur publié dans le numéro du 1er mai 2020 de Communications de la nature, Gompert et ses collègues ont rapporté qu’une étude des papillons Lycaeides montre que l’hybridation et la sélection naturelle peuvent entraîner des schémas d’évolution répétés à l’échelle des chromosomes.

«Cependant, l’affaire Timema est différente», dit-il. «Ici, la supermutation a persisté comme un polymorphisme au sein d’une espèce, dominant les formes vertes et brunes, pendant des millions d’années sans hybridation. Au lieu de cela, la sélection naturelle semble maintenir les deux formes en équilibre. »

Référence: Villoutreix et al. (2020). Mutation à grande échelle dans l’évolution d’un complexe de gènes pour la coloration cryptique. Science. DOI: 10.1126 / science.aaz4351.

Cet article a été republié à partir du suivant matériaux. Remarque: le matériel peut avoir été modifié pour sa longueur et son contenu. Pour plus d’informations, veuillez contacter la source citée.