L'Amérique du Sud compte plus d'espèces de canidés que n'importe quel endroit sur Terre, et une nouvelle analyse génomique surprenante menée par l'UCLA montre que tous ces animaux ressemblant à des chiens ont évolué à partir d'une seule espèce qui est entrée sur le continent il y a seulement 3,5 à 4 millions d'années. Les scientifiques ont longtemps supposé que ces diverses espèces provenaient de plusieurs ancêtres.

Encore plus surprenant ? Les espèces les plus hautes et les plus courtes sont les plus proches.

Certaines des mutations génétiques clés qui ont conduit à l'émergence rapide de variations extrêmes dans la taille, la taille et le régime alimentaire des canidés sud-américains ont été introduites artificiellement par élevage sélectif au cours des derniers milliers d'années pour produire la diversité stupéfiante observée chez un canidé plus familier. :le chien domestique.

La recherche, publiée dans Actes de l'Académie nationale des sciences , montre à quelle vitesse de nouvelles espèces de carnivores peuvent évoluer et se propager dans des environnements dépourvus de concurrence et offre des conseils pour la conservation des canidés sud-américains menacés et en voie de disparition.

Dix espèces de la famille des chiens et des loups, connues sous le nom de canidés, vivent aujourd'hui en Amérique du Sud. Sept sont des renards et trois sont plus inhabituels :le chien à oreilles courtes, le chien des buissons et le loup à crinière.

Pendant des années, les scientifiques ont eu une théorie sur la façon dont l'Amérique du Sud était devenue le foyer de tant de types de canidés. Le continent avait très peu de mammifères placentaires, et pas de canidés ancestraux, jusqu'à ce que la bande de terre volcanique connue sous le nom d'isthme de Panama s'élève au-dessus du niveau de la mer il y a environ 3 millions d'années, permettant la libre circulation des animaux entre les continents. C'est une courte fenêtre pour que tant d'espèces évoluent à partir d'un seul ancêtre, de sorte que les scientifiques ont supposé que plusieurs espèces de canidés étaient entrées par l'isthme à des moments différents, donnant naissance à des espèces existantes et maintenant éteintes.

Pour savoir comment ces espèces étaient apparentées, depuis combien de temps et par quels mécanismes génétiques elles divergeaient, le doctorant de l'UCLA Daniel Chavez, maintenant chercheur postdoctoral à l'Arizona State University, et le professeur de biologie évolutionnaire de l'UCLA, Robert Wayne, ont séquencé 31 génomes englobant les 10 espèces sud-américaines existantes. espèces de canidés. Ils ont retracé les relations évolutives entre les espèces en étudiant les emplacements, la quantité et les types de mutations génétiques parmi elles.

Étonnamment, les données génétiques indiquaient une seule population ancestrale de canidés arrivée il y a entre 3,5 millions et 3,9 millions d'années - avant que l'isthme ne se soit complètement levé - et comprenait environ 11 600 individus. Les chercheurs ont déclaré que ces ancêtres devaient s'être dirigés vers le sud à travers le nouveau corridor de Panama, puis juste une étroite bande de savane qui n'était généralement pas navigable par de grandes populations.

"Nous avons découvert que tous les canidés existants provenaient d'une seule invasion qui est entrée en Amérique du Sud à l'est des Andes", a déclaré Chavez. "Il y a 1 million d'années, il y avait déjà beaucoup d'espèces de canidés, mais elles n'étaient pas très distinctes génétiquement à cause du flux de gènes, ce qui se produit lorsque les populations peuvent se croiser facilement."

Ces espèces se sont rapidement répandues dans toute l'Amérique du Sud, y compris la mince bande de terre à l'ouest des Andes, s'adaptant à différents environnements et devenant plus génétiquement distinctes. Les 10 espèces d'aujourd'hui, ont découvert les chercheurs, sont toutes apparues il y a entre 1 et 3 millions d'années.

Ils ont également découvert que le loup à crinière, le canidé le plus grand et le plus long d'Amérique du Sud et le seul qui mange surtout des fruits, et le plus petit, le chien de brousse, qui dépend encore plus de la viande que les loups et les lycaons, sont le plus étroitement lié. Des changements dans le gène qui régule la longueur des jambes sont responsables de la différence de taille.

"Il y avait aussi de nombreuses autres espèces d'hypercarnivores aujourd'hui disparues liées au chien de brousse", a déclaré Chavez. "Peut-être qu'ils étaient plus grands, alors pour concourir, les ancêtres du chien de brousse sont devenus plus petits tandis que le loup à crinière a grandi et a finalement cessé de concourir pour la viande."

Une telle spéciation rapide et extrême par sélection naturelle ressemble à la vaste différenciation parmi les chiens domestiques, qui s'est produite rapidement par sélection artificielle par les humains.

"Les canidés sud-américains sont le chien domestique du règne animal sauvage en ce sens qu'ils varient énormément en longueur de pattes et en régime alimentaire, et ces changements se sont produits très rapidement, de l'ordre de 1 à 2 millions d'années", a déclaré Wayne. "C'est un parallèle naturel avec ce que nous avons fait aux chiens. Tout cela s'est produit parce que l'Amérique du Sud était vide de ce type de carnivore. Il y avait beaucoup de proies et pas de carnivores de grande ou moyenne taille avec lesquels rivaliser. Dans cette niche vide, la nature a permis un rayonnement aussi rapide."

Les résultats ont également mis en lumière les relations entre les espèces et les gènes identifiés qui peuvent aider les efforts pour sauver les espèces menacées par la perte d'habitat et le changement climatique.

"Le renard de Darwin, qui ne survit actuellement que sur une île au large des côtes du Chili et dans de très petites régions du continent, est un bon exemple du besoin de conservation", a déclaré Wayne. "Nous avons prouvé au niveau du génome de grandes différences de variation entre les espèces, les plus menacées ayant de très faibles niveaux de variation et des gènes pouvant être nocifs. Nous pouvons sauver de petites populations grâce à des programmes d'élevage en captivité réfléchis." + Explorer plus loin

Un avenir pour les loups rouges peut être trouvé sur l'île de Galveston