Évolution des Lézards

En Captant un Gène, ce Lézard a gagné un Placenta

A.D. - SCIENCE & VIE N°1205 > Février > 2018

Ce Lézard s'est adapté au Grand Froid en 1 Hiver

M.S. - SCIENCE & VIE N°1201 > Octobre > 2017

Une Évolution Rapide pour des Lézards

HERPETOLOGIE : Il a fallu moins de 20 générations (environ dix ans) à un lézard américain arboricole du genre Anolis pour développer de plus gros coussinets plantaires en réponse à la concurrence d'une espèce proche.

Lorsque son parent cubain a été introduit sur certaines îles de Floride, le lézard autochtone a été refoulé vers les branches supérieures plus fines des arbustes. Ces lézards sont désormais dotés de coussinets plus larges avec plus de soies permettant de mieux adhérer à ces branches. Un caractère devenu héréditaire.
SOURCE : YOELSTUART, MUSEUM OF COMPARATIVE ZOOLOGY, HARMARD UNIVERSITY. ETATS-UNIS.

P.K. - SCIENCES ET AVENIR N°814 > Décembre > 2014

Ce Lézard s'Adapte à son milieu Avant de Naître
ÉTHOLOGIE

Au sortir de l'œuf, les pattes du lézard Carlia longipes ne sont pas les mêmes selon la température d'incubation.

C'est ce que montre l’étonnante expérience menée par l'Australien Brett Goodman. Chacun des deux œufs de 76 femelles ont été placés à des températures reproduisant celles des deux habitats naturels de cette espèce en Australie. Soit la fraicheur des rochers, soit la chaleur du sol des forêts tropicales. Résultat : l'animal sort de son œuf avec une morphologie différente, la mieux adaptée à son milieu. Plus la température est fraiche, plus ses pattes sont longues et rapides, mieux il peut courir et grimper dans les rochers.

R.B. - SCIENCE & VIE N°1155 > Décembre > 2013

Comme les Baleines, ce Lézard souterrain a Perdu ses Pattes Arrière

Baptisé "Moby Dick", Sirenoscincus mobydick -> (à droite et Sirenoscincus yamagishii en rose) n'a pas de pattes arrière, seulement des pattes avant sans ni doigts ni griffes !

 

Inédite chez les tétrapodes terrestres, cette particularité tient plus du cétacé, constate l'équipe d'Aurélien Miralles, du Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive de Montpellier.

 

Ce curieux lézard vit sous terre, à Madagascar, et se distingue également par sa peau dépigmentée et ses yeux à peine formés...

R.B. - SCIENCE & VIE > Mars > 2013

Lézards : Retour sur un cas d'Évolution Prodigieuse

En 1859, Charles Darwin pose les concepts d'évolution et de sélection naturelle. Enrichie par les progrès de la biologie et de la génétique, cette théorie décrit une transformation du vivant lente et graduelle. Mais certains chaînons manquants entre espèces intriguent... En 1972, la théorie des "équilibres ponctués" écarte le problème et décrit des accélérations fulgurantes. Une espèce de lézard vient d'en apporter la preuve !

L'évolution n'est pas qu'un long fleuve tranquille d'où émergent, millénaires après millénaires, les espèces nouvelles. Elle peut aussi s'emballer : un lézard de l'Adriatique en apporte une preuve des plus éclatantes. Trente-six années ont suffi pour changer notablement la morphologie et les mœurs du petit reptile, mais aussi, découverte extraordinaire, le doter d'un organe digestif totalement nouveau ! Certes, il ne s'agit pas encore d'une nouvelle espèce ; mais cette découverte n'en confirme pas moins que, contrairement à ce que les biologistes pensaient encore il y a un demi-siècle, "l'évolution peut être très rapide, sur des échelles de temps écologiques visibles par l'homme", s'enthousiasme Anthony Herrel, chercheur au département de biologie des organismes et de l'évolution à l'université Harvard. Et protagoniste d'une étonnante aventure.
Tout commence en 1971. Cette année-là, une équipe internationale dirigée par le professeur israélien Eviatar Nevo, spécialiste du comportement et de l'évolution, décide de prélever cinq couples de lézards Podarcis sicula de la petite île yougoslave de Pod Kopiste (0,09 km²), en mer Adriatique, pour les introduire sur Pod Mrcaru, sa voisine encore plus minuscule (0,03 km²), où vit un de ses cousins, Podarcis melisellensis. Le but : observer la compétition qui allait forcément naître entre les deux espèces. Hélas, les conflits interyougoslaves en décident autrement et interdisent le suivi de l'expérience...
C'est donc en 2004, après trente-six ans d'absence, qu'une nouvelle équipe scientifique, cette fois dirigée par l'Américain Duncan Irschick, de l'université du Massachusetts (Amherst), retourne sur Pod Mrcaru. Et là, surprise : non seulement la colonie d'intrus a évincé les occupants "historiques", mais elle compte largement plus d'un millier d'individus, chiffre inattendu sur une si petite île et pour une espèce réputée jalouse de son territoire. Mais le plus beau est à venir. Car entre 2004 et 2006, à raison de deux campagnes sur place par an, l'étonnement des spécialistes ne va cesser de grandir. En capturant leurs premiers reptiles, les scientifiques remarquent aussitôt qu'ils ne ressemblent plus à leurs ancètres restés sur Pod Kopiste : ils sont devenus plus grands, mais avec des membres proportionnellement plus courts, donc une vitesse de course moindre. Leur tête, plus puissante, est plus large et plus longue aussi... Certes, les mensurations restent dans les normes de l'espèce, mais l'évolution morphologique apparaît étonnante. Et si une autre espèce avait envahi l'île ? Impossible, réfute Anthony Herrel : "Les lézards de Pod Mrcaru sont génétiquement identiques à la population source, comme le montre la comparaison des échantillons d'ADN mitochondrial prélevés". Mais alors, pourquoi les exilés ont-ils tant changé ? Quelques lavages d'estomac vont fournir la réponse : les lézards, qui étaient à 90 % insectivores sur leur île d'origine, ont intégré à leur régime les plantes comestibles que Pod Mrcaru leur propose toute l'année. Ainsi, les végétaux représentent 34 % du volume de nourriture au printemps et 61 % en été. "C'est très inhabituel, dit Anthony Herrel. Une seule autre espèce de lézards, Gallotia, implantée dans le bassin méditerranéen (Canaries, Espagne, etc.), a adopté ce type de régime alimentaire". Voilà qui explique les changements morphologiques : des lézards plus grands car disposant d'une nourriture plus abondante, moins bon sprinteurs car chasseurs moins réguliers, et dotés de mâchoires bien plus puissantes pour attaquer les plantes fibreuses. L'abondance de nourriture explique également pourquoi les lézards, plutôt bagarreurs, ont modifié leur comportement pour se muer en voisins paisibles.

UN NOUVEL ORGANE EST APPARU

Reste une énigme : comment le reptile, originellement insectivore, parvient-il à digérer les coriaces herbacées qui se trouvent désormais à son menu ? C'est en observant leur intestin que les chercheurs réalisent alors leur plus étonnante découverte. Première trouvaille : des petits vers nématodes ont colonisé les boyaux des lézards. Rien d'extraordinaire à première vue : les nématodes sont des parasites connus des reptiles. Sauf qu'ici, la relation a viré à la symbiose : les nématodes, loin de nuire à leur hôte, digèrent pour lui la cellulose végétale dont ils extraient de précieux acides gras. Mais il y a mieux. Entre intestin grêle et gros intestin sont apparus des muscles, créant des chambres de fermentation qui ralentissent le passage de la nourriture et permettent ainsi aux vers installés là de la dégrader.
Or, "ces valves dites 'cécales' sont rares chez les lézards en général et, chez les lacertidés, famille de P. sicula, elles n'existent là encore que chez Gallotia", explique Anthony Herrel. Probablement issues d'un repliement de l'intestin, ces valves constituent ni plus ni moins un nouvel organe. Lequel est donc apparu en trente-six ans à peine, ce qui équivaut à une trentaine de générations ! Un record ? "On a déjà vu des changements rapides mais ils étaient mineurs, notamment chez des lézards des Caraïbes, répond Anthony Herrel. Mais ici, ce qui est unique, c'est l'ampleur et la diversité des changements, et l'émergence d'une structure que beaucoup considéreraient du domaine de la macro - et non de la micro - évolution".

UNE ÉVOLUTION RADICALE EN SEULEMENT 36 ANS
Les lézards Podarcis sicula de l'île de Pod Mrcaru ne ressemblent plus à leurs ancêtres restés sur un autre ilôt croate. En trente-six ans, l'évolution a été fulgurante. Des mensurations précises le confirment : ils sont plus grands d'environ 6 mm, leurs pattes, plus courtes, ralentissent leur course, leur tête est plus large et plus longue. Pourquoi ces transformations ? À cause de leur nouveau régime alimentaire, révélé par des lavages d'estomac : jusque-là principalement insectivores, ils mangent désormais des plantes fibreuses. Une nourriture plus abondante qui les a fait grandir et rendus plus paresseux et plus paisibles. L'équipe de Duncan Irschick mesure la puissance de la mâchoire des P. sicula. Là aussi, l'évolution a joué, dotant ces spécimens d'une mâchoire bien plus robuste qu'avant, afin de croquer les herbacées coriaces de l'île. Autre découverte étonnante : les lézards de Pod Mrcaru sont dotés d'un nouvel organe digestif, adapté à leur nouveau régime alimentaire. Des "valves cécales" qui ralentissent le passage de la nourriture fibreuse dans le gros intestin, et permettent à des vers nématodes de la dégrader.

GOULD AVAIT VU JUSTE...

Si cette fulgurance évolutive passionne les biologistes de terrain, c'est aussi que sa portée théorique n'est pas négligeable. Car elle confirme, et de façon éclatante, la clairvoyance des célèbres paléontologues américains Stephen Jay Gould et Niles Eldredge. En 1972, les deux compères avaient jeté un pavé dans la mare en affirmant que l'évolution fonctionnait par à-coups et non par une accumulation lente et imperceptible de changements. Dans cette thérie dite des "équilibres ponctués", les petites populations isolées en périphérie de l'habitat "normal" de l'espèce jouent un rôle moteur, affirme Gould : constamment sur le fil du rasoir écologique dans un milieu à la limite des tolérances de l'espèce, ces populations subissent une pression intense et doivent s'adapter très vite, formant de nouvelles espèces. Ce sont ces bouffées de spéciation très localisées qui expliquent, selon Gould, le manque de "formes intermédiaires" dans les collections de fossiles, faiblesse souvent avancée par les créationnistes pour combattre la théorie de l'évolution. "Dans les régions périphériques, on pourrait trouver des preuves de spéciation, écrivait Gould. Mais une telle bonne fortune serait rare à cause de la rapidité des évènements dans les petites populations". Hélas, Stephen Jay Gould, disparu en 2002, n'aura pas eu le temps d'apprendre que les numéros gagnants étaient enfin sortis sur une île de Croatie...
En 1972, la théorie des "équilibres ponctués" avait fait grand bruit et déchaîné les polémiques. Depuis, les idées de Gould et Eldredge ont fait leur chemin : le problème est plutôt désormais de faire la part entre gradualisme et ponctuation. "On sait bien que l'évolution n'est pas linéaire, qu'il y a des moments où elle est lente et d'autres où elle est rapide, par exemple lors d'un évènement fondateur comme l'arrivée sur une île - souvent de véritables laboratoires de l'évolution", indique Hervé le Guyader, directeur du laboratoire "Systématique, adaptation, évolution" au CNRS à l'université Pierre-et-Marie-Curie (Paris).

DES BASES GÉNÉTIQUES ?

Reste que les exemples pertinents sont rares car il est plus que difficile de prévoir - comme le disait Stephen Jay Gould - où se trouver pour assister à un phénomène intéressant ; et en laboratoire, où les études sur les mouches, les bactéries ou les souris font défiler les générations, l'environnement ultracontrôlé ou la mutagenèse dirigée utilisée pour faire varier les populations ne permettent pas de suivre une évolution "naturelle". Ce qui laisse bien des questions en suspens. Avec les lézards croates, les scientifiques disposent donc enfin d'une étude solide, dont Hervé Le Guyader souligne "les mesures bien validées. Un cas où l'évolution devient palpable, à l'échelle d'une vie humaine. Ce qui est assez marquant". Et le plus formidable dans cette affaire est que l'expérience ne fait que démarrer : "Nous allons maintenant étudier de nouvelles populations et créer des colonies en laboratoire pour suivre leur développement embryonnaire et l'expression des gènes, s'enthousiasme Anthony Herrel. Cela nous permettra de chercher les probables bases génétiques liées aux changements observés". Car il s'agit maintenant de comprendre ce qui s'est passé pendant ces années... Comme si le minuscule îlot croate était une webcam braquée sur le mécanisme évolutif. Assister, génération après génération, à la sélection naturelle en marche, jusqu'à l'apparition d'une nouvelle espèce incontestable : Gould lui-même n'aurait pu rêver d'une aussi "bonne fortune".

L'ÉVOLUTION PEUT AUSSI MARCHER À RECULONS
On a tendance à voir l'évolution comme un processus qui va de l'avant et explore de nouvelles possibilités pour échapper à la sélection naturelle. Les pinsons que Darwin observa, et qui l'aidèrent à concevoir sa théorie, étaient dotés de becs différents adaptés chacun à leur environnement et à la nourriture disponible... Mais parfois, la meilleure adaptation se trouve... derrière soi ! L'affaire des épinoches à trois épines du lac Washington (Etat de Washington, USA) est particulièrement explicite. Ces poissons se recouvrent ainsi de plaques osseuses protectrices depuis les années 1960... un trait pourtant primitif, puisque la tendance évolutive de cette espèce est de tomber l'armure ! Les chiffres sont clairs : fin 1960, à peine 6 % des poissons portaient des armures complètes, contre près de 50 % aujourd'hui, plus 35 % partiellement protégés. À l'origine de cette marche arrière ? Le nettoyage du lac, qui a amélioré la visibilité de ses habitants et notamment celle des prédateurs du petit épinoche - dont les individus caparaçonnés se sont tout à coup trouvés avantagés. Entre les épinoches marins, aux armures complètes, et les populations d'eau douce, plus démunies, la diversité génétique de l'espèce est grande. C'est ce qui pourrait expliquer cette adaptation aussi frappante que rapide, plutôt que la "plasticité phénotypique" qui correspond aux diverses variations sur un même génome.

E.R. - SCIENCE & VIE > Août > 2008
 

   
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