Une étude des modèles de couleur parmi les fleurs sauvages dans une vallée de montagne a donné un indice sur la façon dont la nature contrôle le changement évolutif fondamental chez toutes les espèces.

L'équipe du John Innes Center qui étudie les mufliers ( Antirrhinum majus ) a découvert un nouveau "truc" évolutif qui favorise les schémas de couleurs qui signalent le plus clairement le point d'entrée d'une fleur aux abeilles pollinisatrices.

Un article publié aujourd'hui révèle que le mécanisme génétique récemment évolué, connu sous le nom d'épingle à cheveux, a été identifié dans la nature pour la première fois. Le professeur Enrico Coen du John Innes Center dit :cela a pris l'équipe "complètement par surprise".

"Nous étudions ces populations d'antirrhinums depuis 17 ans et nous en avons été émerveillés, " Il a dit. " C'est un nouveau type de mécanisme évolutif qui avait été deviné, mais personne n'avait réellement montré que cela se produisait dans la nature."

"Si vous vous êtes déjà demandé pourquoi les animaux et les plantes sont différents, alors cette découverte développe notre compréhension de la façon dont la nature maintient la variation en rendant les espèces différentes les unes des autres."

La découverte est venue d'un endroit curieux des Pyrénées où convergent deux populations d'espèces de mufliers :une magenta aux reflets jaunes (Antirrhinum pseudomajus), un jaune aux reflets magenta (Antirrhinum striatum).

Entre ces deux types se trouve une zone hybride où les fleurs présentent des traits entremêlés des populations voisines. Grâce à l'analyse de leurs gènes, Le groupe du professeur Coen a conclu que les fleurs de cette zone produisaient moins de graines et de progéniture que celles des voisins de chaque côté.

Les différences de couleur distinctes entre les populations indiquaient que quelque chose empêchait les gènes qui influencent la couleur de se propager parmi les populations.

L'équipe a concentré son étude sur un gène appelé SULF qui concentre le pigment jaune dans les mufliers. Dans les mufliers magenta, le gène crée la petite surbrillance jaune qui marque clairement le point d'entrée des abeilles.

Toutes les fleurs signalent leurs points d'entrée aux pollinisateurs. Le plus efficace, utiliser des combinaisons de couleurs qui leur permettent de se démarquer. Les pollinisateurs préfèrent les fleurs avec des points d'entrée clairement signalés, conférant un avantage évolutif à ceux qui ont une bonne signalisation.

De nouvelles techniques génétiques utilisées par le Dr Desmond Bradley au John Innes Center ont révélé la structure surprise du génome où deux copies du gène s'étaient « inversées » pour créer l'épingle à cheveux.

D'autres investigations ont montré à l'équipe que l'épingle à cheveux génère de petits ARN (le cousin chimique de l'ADN) qui restreignent la production de fleurs magenta de pigment jaune.

Le professeur Tamas Dalmay de l'Université d'East Anglia dont les recherches ont contribué à l'étude a déclaré :« Nous savions que les petits ARN régulaient l'expression des gènes car il existe des centaines de micro-ARN dans les plantes. Ces micro-ARN produisent un seul petit ARN et ils jouent un rôle important. rôle dans le développement des plantes. c'est la première fois que nous avons attrapé une épingle à cheveux en train de devenir un micro ARN où les petits ARN conduisent l'évolution d'un trait dans la nature."

L'examen de la génétique des populations a montré que l'épingle à cheveux était présente dans les fleurs magenta, trouvé dans une certaine mesure dans la zone hybride et était absent dans les populations jaunes.

L'équipe pense que l'existence et la distribution du nouveau mécanisme sont la preuve d'un phénomène naturel récemment évolué. En contrôlant certaines caractéristiques, il maintient la variété de deux populations qui ont indépendamment trouvé une solution pour le succès reproducteur.

"C'est comme un contrôle aux frontières, en gardant la frontière là-bas, " explique le professeur Coen :" Les gènes de couleur dans ce cas jaune ne sont pas autorisés à passer d'une population à l'autre.

"La différence historique entre les sections de chaque côté de la vallée est maintenue par la sélection naturelle dans la zone hybride."

Les mufliers ont gagné leur nom commun en raison de la ressemblance des fleurs avec le visage d'un dragon, qui ouvre et ferme sa bouche lorsqu'il est pressé. Ces découvertes intéresseront les nombreux jardiniers qui cultivent des mufliers pour apporter une touche de couleur aux bordures herbacées.

Globalement, ils s'ajoutent à une profonde compréhension de la nature de l'évolution et du changement des plantes, populations animales et humaines.