Les mouches des fruits (Drosophila melanogaster), que les humains ont propagées par inadvertance dans le monde entier, sont arrivées en Chine il y a environ 4 000 ans, selon une nouvelle étude génomique des populations qui enrichit notre compréhension de la migration mondiale, de la démographie, du flux génétique et des adaptations de l'insecte. /P>

Les chercheurs ont découvert que les populations chinoises de mouches des fruits ont été génétiquement isolées, cet isolement reflétant la culture ancienne de la Chine et sa société relativement fermée avec un commerce limité avec l'Asie et l'Europe pendant de nombreux siècles. Cet isolement a également permis aux auteurs de voir si des pressions évolutives similaires entraînaient des changements génétiques similaires, un test de la répétabilité de l'évolution.

"L'histoire étonnante de Drosophila melanogaster réside dans le fait que leurs différences génétiques entre les populations reflètent la façon dont les humains se sont propagés, d'une origine en Afrique, suivie d'une migration hors d'Afrique, mais c'est beaucoup plus récent", a déclaré Andrew Clark, professeur Jacob Gould Schurman de génétique des populations. au Collège des Arts et des Sciences. Clark est co-auteur correspondant de l'étude publiée le 17 avril dans la revue Science Advances. . Jian Lu, professeur de biologie évolutive à l'Université de Pékin, en Chine, et ancien chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Clark, est l'autre auteur correspondant.

Les auteurs ont combiné leurs propres résultats avec ceux d'études antérieures et proposent que D. melanogaster soit originaire d'Afrique australe et ait migré hors d'Afrique du Nord il y a environ 9 000 ans. À partir de là, les mouches se sont répandues en Asie de l’Est et en Chine (il y a ~ 2,8 à 4,4 mille ans), en Europe (il y a ~ 1,8 mille ans) et plus récemment en Amérique du Nord (il y a seulement ~ 150 ans) et en Australie (~ 100 ans). il y a).

Les mouches sont un commensal humain, un organisme qui bénéficie d'une association avec un autre organisme qui n'en tire ni bénéfice ni préjudice. Ils prospèrent grâce aux fruits pourris dans les vergers et les vignobles.

"Les humains ont quitté l'Afrique il y a environ 80 000 ans, mais la production agricole de fruits a commencé il y a moins de 10 000 ans", a déclaré Clark. "C'est un commerce humain vraiment moderne qui a contribué à disperser les mouches à travers le monde."

Dans l'étude, les chercheurs ont séquencé les génomes de 292 souches de D. melanogaster provenant de divers contextes en Chine et les ont analysés avec des séquences génomiques précédemment publiées. Ils ont découvert que les souches chinoises représentaient un groupe d’ascendance unique, avec une différenciation notable entre les sous-populations chinoises. Le document clarifie l'étendue et la durée de l'isolement des populations chinoises, un résultat qui n'avait été que évoqué dans des études antérieures.

Les données génomiques de la population mondiale ont permis aux chercheurs de développer un modèle informatique pour estimer l'époque à laquelle D. melanogaster est arrivée sur chaque continent et déduire comment les changements génétiques, regroupés dans les génomes de souches étroitement apparentées, correspondent aux mouvements géographiques. P>

D. melanogaster est un organisme modèle largement utilisé par les chercheurs pour étudier les processus fondamentaux du développement et de la régulation génétique, ainsi que les bases génétiques de l'adaptation environnementale. Dans l'étude, Clark, Lu et leurs collègues ont identifié des changements génétiques en réponse aux insecticides.

"Lorsque les humains appliquent des insecticides, cela exerce une pression terrible sur une population et de nombreux insectes développent une résistance relativement rapidement", a déclaré Clark. Ces changements sont souvent génétiquement assez simples, a expliqué Clark, et impliquent seulement quelques gènes qui ont un effet important, par opposition à des traits complexes qui peuvent impliquer des centaines de gènes.

Les adaptations qui se sont produites dans les populations chinoises étaient indépendantes des autres populations géographiques et se sont produites sous la forme de mutations uniques dans les mêmes gènes que ceux trouvés dans d'autres populations ayant développé une résistance aux insecticides. "C'est un bel exemple d'un essai naturel répété d'évolution avec fondamentalement le même résultat", a déclaré Clark.

Plus d'informations : Junhao Chen et al, De l'Afrique subsaharienne à la Chine :histoire évolutive et adaptation de Drosophila melanogaster révélées par la génomique des populations, Science Advances (2024). DOI :10.1126/sciadv.adh3425

Informations sur le journal : Progrès scientifiques

Fourni par l'Université Cornell