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    Évolution itérative :le rail d'Aldabra a-t-il évolué deux fois ?
    Le rail d'Aldabra qui vit sur l'atoll d'Aldabra aujourd'hui est incapable de voler, mais ils descendaient d'une souche ancestrale de rails à haut vol. Charles J Sharp/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

    Dans l'océan Indien, 248 miles (400 kilomètres) au nord-ouest de Madagascar, il y a un lagon peu profond entouré d'un anneau d'îles. Ces affleurements forment l'atoll d'Aldabra, un endroit où fleurissent les mangroves et 100, 000 tortues géantes errent en liberté.

    Récemment, un autre résident a attiré l'attention du monde. Le rail d'Aldabra ( Dryolimnas cuvieri aldabranus ) est un oiseau de la taille d'une poule que l'on trouve exclusivement sur l'atoll. C'est aussi le seul oiseau insulaire de l'océan Indien qui ne vole pas. Les muscles des bras faibles et les plumes de vol asymétriques maintiennent l'oiseau au sol.

    Pourtant, ses ancêtres pouvaient voler. Le rail Aldabra a évolué à partir du rail à gorge blanche ( Dryolimnas cuvieri ), un oiseau encore vivant qui prend souvent son envol. Les râles à gorge blanche habitent Madagascar et les îles voisines. Il y a des milliers d'années, un certain nombre de ces oiseaux se sont envolés vers l'atoll d'Aldabra.

    Puis, comme maintenant, les grands prédateurs étaient rares sur l'atoll. Avec la menace de prédation pour la plupart disparue, les descendants des oiseaux ont progressivement perdu la capacité de voler. La même chose est arrivée au dodo, un autre oiseau insulaire dont les ancêtres ont abandonné le vol.

    Le vol est une activité à haute énergie. Quand il n'est pas nécessaire de fuir les prédateurs - et que vous pouvez obtenir de la nourriture simplement en vous promenant - pourquoi gaspiller de l'énergie ? Sur l'atoll d'Aldabra, le vol est devenu inutile pour la survie à court terme. Ainsi sur plusieurs générations, la population ferroviaire isolée a donné naissance aux oiseaux totalement incapables de voler que nous connaissons aujourd'hui.

    Mais attendez! Il s'avère qu'il y a un rebondissement surprenant. Apparemment, la séquence d'événements que nous venons de décrire s'est produite plus d'une fois. Une étude de 2019 suggère que les vols, les râles colonisateurs sont venus à Aldabra et ont engendré une sous-espèce non volante à deux occasions différentes. C'est comme si la sélection naturelle appuyait sur le bouton "Réinitialiser".

    Les scientifiques appellent le phénomène évolution itérative. Aujourd'hui, nous allons expliquer ce que ce processus implique - et ce qu'il n'implique pas.

    Le discours d'un atoll

    Les biologistes de l'Université de Portsmouth Julian P. Hume et David Martill ont co-écrit la nouvelle étude révolutionnaire, paru dans le Zoological Journal of the Linnaean Society le 8 mai, 2019.

    Depuis la publication de leur article, Le travail de Hume et Martill a suscité beaucoup d'intérêt dans la presse. Malheureusement, leurs conclusions ont été largement mal interprétées. A entendre certains médias le dire, le rail moderne d'Aldabra s'est en quelque sorte éteint puis s'est ressuscité d'entre les morts. Ce n'est pas ce qui s'est passé. Et ce n'est pas ainsi que fonctionne l'évolution itérative.

    Les photographes aiment l'atoll d'Aldabra pour ses plages ensoleillées et son lagon bleu. Si vous êtes paléontologue, les îles ont un autre attrait :un abondant registre de fossiles remontant à des centaines de milliers d'années.

    Sur l'Ile Picard, l'île la plus à l'ouest, un site de fouilles a livré une paire d'os de bras fossilisés provenant de rails préhistoriques. Des indices géologiques nous disent que les os sont plus de 136, 000 ans.

    On dirait que les oiseaux morts auraient pu utiliser une bonne police d'assurance contre les inondations. À en juger par la répartition des fossiles marins (p. restes de mollusques océaniques), il semble que l'atoll ait été totalement immergé plusieurs fois sous l'eau au cours des 400 derniers, 000 ans. Plus récemment, les îles ont disparu sous les flots à partir de 136 environ, 000 à 118, il y a 000 ans en raison de l'élévation du niveau de la mer. Après, les eaux se sont retirées et l'atoll a réapparu.

    Les os ici montrent les fossiles d'os d'aile du vol (extrême droite) et incapable de voler Dryolimnas des rails. Dr Julian Hume

    Répétition, Mais pas la résurrection

    C'est maintenant que l'histoire prend une tournure inattendue. Les os des bras de l'Ile Picard semblent presque identiques à ceux que nous voyons dans les rails Aldabra vivants aujourd'hui - qui, comme vous vous en souviendrez, sont incapables de voler. Par conséquent, les oiseaux auxquels appartenaient ces fossiles ne pouvaient probablement pas voler non plus.

    Donc théoriquement, quand l'atoll a été inondé, les rails préhistoriques en question n'ont pu s'échapper et ont été anéantis. Pauvres choses.

    Cependant, la saga ne s'est pas arrêtée là. Comme Hume et Martill l'expliquent dans leur article, l'os fossilisé du pied d'un rail beaucoup plus jeune était autrefois extrait de la Grande Terre, une autre île de l'atoll. Ce spécimen n'est que d'environ 100, 000 ans. Ergo, son propriétaire vivait après le niveau de la mer est redescendu et l'atoll d'Aldabra a refait surface.

    Dans un cas intrigant de déjà vu, ce fossile ressemble étroitement aux os analogues du rail d'Aldabra non volant d'aujourd'hui et du rail de l'Assomption - un oiseau qui s'est éteint en 1937. (Les sources primaires indiquent qu'il était incapable de voler, trop.)

    Les chances sont, le fossile de la Grande Terre provient d'un oiseau qui ne pouvait pas voler ou était en train de perdre sa capacité à le faire. Dans les deux cas, c'était l'ancêtre probable des rails Aldabra modernes.

    Selon Hume et Martill, nous examinons une refonte évolutive. Les insulaires incapables de voler qui se sont éteints lorsque l'atoll a sombré étaient issus d'un stock ancestral de rails à haute altitude. Une fois les îles disparues puis réapparues, ces vagabonds aériens ont repeuplé l'atoll et ont évolué en un tout nouveau, sous-espèce incapable de voler - une qui est toujours en liberté aujourd'hui.

    L'histoire s'est répétée, fort et clair. C'est l'évolution itérative en un mot.

    "Arrêtez-moi si vous avez entendu celui-ci"

    L'évolution itérative peut être définie comme "l'évolution répétée d'un trait ou d'un plan corporel spécifique de la même lignée ancestrale à différents moments".

    Disons qu'il existe un organisme (ou un groupe d'organismes étroitement lié) avec une constitution assez conservatrice qui parvient à survivre sur une longue période de temps géologique. Si plusieurs groupes de descendants d'apparence similaire ont évolué indépendamment - l'un après l'autre - à partir de cet ancêtre commun, ce serait un cas clair d'évolution itérative.

    Pensez aux ammonites. Parents à carapace en spirale des calmars et des nautiles, les ammonites parcouraient les océans tout au long de l'ère des dinosaures. Certains experts pensent que les individus avec des coquilles plus minces et comprimées d'un côté à l'autre étaient mieux adaptés aux environnements peu profonds avec des courants très rapides. D'autre part, plus épais, les coquilles plus lourdes se prêtaient bien aux zones profondes loin au large.

    Il existe donc des preuves que - dans certaines parties du monde - un stock ancestral d'ammonites à carapace épaisse donnerait périodiquement naissance à des descendants à carapace mince qui ont envahi les habitats côtiers. Quand le niveau de la mer a baissé, bon nombre de ces habitats ont disparu et les ammonites dérivées se sont éteintes. Mais leurs ancêtres à carapace épaisse ont persisté - et quand les océans se sont levés à nouveau, ils engendreraient une nouvelle génération d'habitants des eaux peu profondes avec des carapaces minces.

    Et ce n'est qu'un exemple. L'évolution itérative pourrait également expliquer la montée et la chute répétées de vaches marines d'apparence similaire au cours des 26 derniers millions d'années. De même, les tortues de mer - en particulier celles dont le régime alimentaire est centré sur les herbiers - peuvent avoir subi ce même processus au cours de leur histoire évolutive.

    Alors que la sélection naturelle est une force puissante, il ne peut pas faire revivre une espèce éteinte. Mais lorsque les conditions environnementales sont bonnes, au moins, il peut produire une bonne imitation.

    MAINTENANT C'EST INTÉRESSANT

    L'atoll d'Aldabra est un environnement unique, En effet. Plus de 400 espèces, dont le rail Aldabra, se trouvent exclusivement sur ces îles - et nulle part ailleurs dans le monde !

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