De plusieurs milliards d’individus à zéro: Les gènes de la tourte voyageuse nous livrent leur secret

La population de la tourte voyageuse (Ectopistes migratorius) comptait jadis de trois à cinq milliards d’individus et aurait représenté jusqu’à 40 % de la population d’oiseaux en Amérique du Nord. En fait, les tourtes voyageuses étaient si nombreuses du milieu à la fin du 19ème siècle que les explorateurs et colons de l’époque évoquaient des colonies gigantesques qui survolaient la région des heures durant. Mais en 1914, le ciel nord-américain ne comptait plus aucun spécimen. Comment la tourte voyageuse est-elle passée de l’une des espèces d’oiseaux les plus répandues sur terre à l’extinction en seulement 50 ans?

Des réponses dans les gènes

D’études précédentes, il était ressorti que l’instabilité de la population de la tourte voyageuse a entraîné une perte de diversité génétique, ce qui a contribué à l’extinction fulgurante de l’espèce. Cependant, un article récent publié dans la revue «Science» contredit cette hypothèse.

Une équipe de chercheurs, dont l’un des membres s’est inspiré des travaux effectués dans le cadre du projet GENETIME financé par l’UE, ont analysé 41 génomes mitochondriaux et quatre génomes nucléaires de la tourte voyageuse. Les données obtenues à partir du génome mitochondrial de l’espèce ont confirmé que la diversité génétique de cet oiseau était effectivement faible pour la taille de sa population. Une analyse plus approfondie du génome complet a livré des résultats surprenants. Les variations génétiques ne se sont pas produites de manière égale sur les chromosomes, comme les scientifiques le pensaient. Les régions centrales étaient caractérisées par une faible diversité alors qu’elle était plus élevée au niveau des extrémités. Cet élément s’explique vraisemblablement par la forte sélection génétique qui s’est opérée au fil de l’histoire de cet oiseau.

Des analyses supplémentaires ont également écarté l’hypothèse des fluctuations démographiques, et ont montré que la population de la tourte voyageuse avait été stable pendant les 20 000 dernières années. L’instabilité de la population ayant été écartée comme raison possible de la faible diversité génétique globale de l’espèce, les scientifiques se sont intéressés au processus de la sélection naturelle. Afin d’étudier l’incidence de la sélection naturelle sur la tourte voyageuse, l’équipe a comparé le génome de l’oiseau à celui de son proche parent, le pigeon à queue barrée (Patagioenas fasciata). La seule véritable différence entre ces deux espèces étant la taille considérablement plus réduite de la population du pigeon à queue barrée, les scientifiques ont extrapolé les résultats de la comparaison pour déterminer les conséquences sur le plan de l’évolution d’une grande population.

Le sort de la tourte voyageuse

Grâce à la sélection naturelle, la tourte voyageuse a développé des caractéristiques génétiques qui l’ont aidée à survivre en tant qu’espèce tant que sa population était importante. La taille importante de la population de la tourte voyageuse lui aurait permis d’éliminer beaucoup plus rapidement les mutations génétiques nuisibles, entraînant une perte énorme de diversité génétique de l’espèce.

Si les changements qui sont intervenus dans son environnement avaient été progressifs, la tourte voyageuse aurait été en mesure de s’adapter. L’extinction de l’espèce, enclenchée par les massacres à grande échelle auxquels les colons européens se sont livrés quand ils commencèrent à chasser l’oiseau à des fins commerciales, a été précipitée par la faible diversité génétique. C’est donc la chasse intensive des humains qui sonna le glas de cet oiseau aujourd’hui disparu.

Le projet GENETIME (GENETIME: An interdisciplinary training site in Ancient Biomolecules) a étudié les molécules d’organismes anciens pour fournir des indices sur le passé des espèces vivantes et disparues. Les travaux effectués dans le cadre du projet font encore la lumière sur les processus d’extinction et révèlent qu’un changement environnemental soudain est susceptible de provoquer l’extinction d’une espèce, même de celles qui comptent des populations importantes et stables.