Pourquoi les moineaux domestiques ont-ils la taille exacte qu'ils sont ? Pourquoi ne sont-ils pas de la taille d'un colibri ou de la taille d'une oie ?

Cela ressemble à une question étrange à poser, mais c'est en fait une question primordiale d'évolution. Il peut peut-être nous dire quelque chose sur la façon dont nous nous adaptons aux changements de l'environnement. Notre planète change et nous devons changer avec elle.

Pourquoi avons-nous évolué comme nous l'avons fait ? La théorie de l'évolution dit que nous nous sommes adaptés à nos conditions. Les moineaux sont donc probablement aussi gros qu'ils devraient l'être, selon leurs conditions de vie.

Mais peut-on le prouver ? Des chercheurs ont mené des expériences dans des laboratoires, mais jamais dans la nature. Cela pourrait-il être fait?

Joué avec l'évolution

Un groupe de chercheurs de l'Université norvégienne des sciences et de la technologie (NTNU) a voulu tenter cette expérience. D'abord, ils trafiqueraient l'évolution pour voir s'ils pouvaient changer la taille des moineaux. Ils le feraient en capturant des oiseaux sauvages sur des îles et en rejetant les individus présentant des caractéristiques indésirables.

Après avoir relâché les oiseaux sélectionnés dans la nature, les chercheurs voulaient voir si leur taille reviendrait à la normale grâce au processus de sélection naturelle de l'évolution.

"C'est la première fois au monde que quelqu'un procède à une sélection artificielle sur des oiseaux d'une population sauvage, " dit Thomas Kvalnes, un boursier postdoctoral au département de biologie de NTNU.

Trois îles norvégiennes—Leka dans le comté de Nord-Trøndelag et Vega et Hestmannøy dans le comté de Nordland—ont de bonnes populations de moineaux domestiques. Les îles sont loin d'être isolées, mais suffisamment mesurables et limités en taille, ce sont des lieux presque idéaux pour réaliser ce type d'expérience.

Les chercheurs suivent ces populations depuis 2001, ils connaissent donc bien les conditions de l'habitat.

La taille est importante

Sur Véga, les chercheurs voulaient rendre les oiseaux plus petits et sur Leka ils voulaient les rendre plus gros. Hestmannøy a été laissé seul comme groupe de contrôle pour s'assurer qu'aucune autre variable n'entre en jeu. » En hiver, avant la saison de reproduction, nous avons attrapé tous les moineaux sur Leka. Nous avons emprunté une grange où nous avons fermé à tous les moineaux, " dit Kvalnes.

Quelques-uns se sont échappés, mais les chercheurs ont attrapé environ 90 pour cent des moineaux.

Ensuite, les chercheurs ont mesuré le tarse des oiseaux - la partie la plus longue du pied des moineaux - entre les orteils et la patte. La longueur de cet os reflète la taille globale du corps des oiseaux. A partir de ces mesures, les chercheurs sont arrivés à une longueur moyenne.

Des tests sanguins ont été effectués en même temps, afin que les chercheurs puissent déterminer les parents génétiques des oiseaux. Les oiseaux ont été bagués.

Les chercheurs ont effectué la même procédure à Vega et Hestmannøy. Environ 100 à 300 oiseaux ont été collectés à chaque endroit.

Banni de la maisonLes plus gros oiseaux collectés sur Leka sont restés sur leur île, tandis que les plus petits oiseaux collectés sur Vega étaient gardés sur cette île. Sur Hestmannøy, les chercheurs ont relâché tous les moineaux sur l'île dès qu'ils ont collecté les données.

Le reste des oiseaux de Leka et Vega ont été transportés loin sur le continent, à Namsos et Overhalla, assez loin pour qu'ils ne puissent pas retourner dans les îles et se reproduire avec les oiseaux restants là-bas. Entre 55 et 65 pour cent des oiseaux ont été retirés de leurs îles.

De cette façon, les plus gros oiseaux de Leka ont fini par se reproduire, tout comme les plus petits oiseaux de Vega.

Les chercheurs ont répété ce processus chaque année de 2002 à 2005.

La taille de l'oiseau a changé

Comme les chercheurs l'avaient pensé, la dernière génération d'oiseaux est devenue plus grande en moyenne que la précédente. Sur Vega, les oiseaux sont devenus plus petits, et sur Hestmannøy, la taille est restée stable.

"Ce changement s'est reflété dans la valeur génétique des oiseaux pour la reproduction, " dit Kvalnes.

À l'aide de tests sanguins, les chercheurs ont pu voir quels oiseaux étaient apparentés et s'étaient reproduits avec quels autres. Ils pouvaient également discerner quels individus étaient les meilleurs pour transmettre leurs gènes.

Les moineaux qui étaient venus d'autres endroits et s'étaient reproduits sur les trois îles ont également pu être détectés et ajustés par les chercheurs.

De nombreux gènes affectent la taille du corps. On ne sait pas exactement combien, mais nous savons que la composition génétique est un facteur dans le phénotype des oiseaux - c'est-à-dire, les caractéristiques observables des moineaux.

Les chercheurs étaient entrés et avaient modifié artificiellement la composition génétique des populations d'oiseaux, changeant ainsi leur taille.

"Les changements ont été beaucoup plus importants que ce qui pourrait être expliqué par une coïncidence, " dit Kvalnes.

Le fait que les oiseaux de la région voisine d'Hestmannøy n'aient pas changé indique que les changements ne peuvent pas être expliqués par d'autres conditions, tels que les variations de température ou l'accès altéré à la nourriture.

Libération complète

Mais c'est le cas des agriculteurs et des éleveurs de chiens depuis des centaines d'années. Ils ont choisi leurs animaux en fonction de caractéristiques externes et se sont retrouvés avec des vaches qui donnent plus de lait et des chiens avec un nez inutile et de mauvaises hanches. Tout le monde pensait que ce seraient les résultats de cette partie de l'expérience.

La prochaine partie de l'expérience qui était peut-être la plus importante. Que se passerait-il une fois que les chercheurs cesseraient de falsifier la sélection naturelle ?

Entre 2006 et 2012, les mesures ont continué, mais les moineaux étaient alors relâchés et pouvaient se reproduire à leur guise.

Retour à la taille d'origine

Cette phase s'est également déroulée comme les chercheurs l'avaient prédit.

La taille moyenne du corps sur Leka s'est déplacée vers le bas vers l'original. La taille des oiseaux Vega a augmenté.

En peu de temps et en quelques générations seulement, tout redevient comme avant l'arrivée des scientifiques et la sélection artificielle des oiseaux pour la reproduction. Cela s'est reflété dans la valeur d'élevage.

C'est bien pour les chercheurs. Mais qu'est-ce que l'expérience peut nous dire au reste d'entre nous ?

Que dit-il vraiment ?

Entre autres, l'expérience révèle que les moineaux ont en fait une taille idéale adaptée aux conditions dans lesquelles ils vivent. Pourquoi ils sont exactement si gros, on ne sait pas, mais plusieurs choses peuvent jouer.

"S'ils grandissent assez, il peut être plus facile de rester au chaud en hiver, " dit Kvalnes.

Les grands individus restent plus facilement au chaud que les petits. Cela est dû au fait que la surface corporelle est plus petite par rapport au volume, donc moins de chaleur s'échappe. C'est peut-être exactement ce qu'il faut pour survivre à l'hiver ?

Mais en même temps, ça ne sert à rien d'être trop gros, Soit. Peut-être devenez-vous alors une prise plus vulnérable pour les oiseaux de proie ? Jusqu'à présent, ce ne sont que des spéculations. Nous ne savons pas vraiment avec certitude.

Ce que nous savons, c'est que les populations d'oiseaux ont changé très rapidement. Cela peut nous dire quelque chose sur la façon dont les moineaux sont adaptables.

La théorie de l'évolution fonctionne

Les changements climatiques, un accès altéré à la nourriture et d'autres conditions peuvent modifier la pression de sélection. Cela modifie les hypothèses de base selon lesquelles les individus ont un avantage en matière de reproduction et de transmission de leurs gènes à la génération suivante.

Les moineaux domestiques sont très adaptables. Cela s'applique probablement aussi à de nombreuses autres espèces - peut-être une chose rassurante sur une planète qui subit tant de changements.

Mais le message global est le suivant :les chercheurs ont testé la théorie de l'évolution, prédit les résultats et les choses se sont déroulées comme prévu.

Les moineaux nous disent que la théorie de l'évolution fonctionne également en dehors du laboratoire.

Pas mal pour une expérience qui visait à répondre à une question apparemment étrange.