Les lézards urbains présentent des adaptations physiques et génétiques

À mesure qu’une part croissante de la population mondiale migre vers les villes, l’étendue des terres occupées par l’urbanisation augmente. Actuellement, environ 56 % de la population mondiale (4,4 milliards) vit dans des villes, et ce chiffre devrait atteindre plus de six milliards d’ici 2050. L’urbanisation entraîne des changements radicaux dans les paysages et les écosystèmes, et entraîne des pertes significatives de biodiversité. Cependant, certaines espèces peuvent s’adapter à la vie dans ces zones et même prospérer.

Une étude des anoles à crête de Porto Rico dans trois villes et trois régions forestières adjacentes a maintenant montré que ces lézards se sont adaptés morphologiquement à la vie en milieu urbain et que leurs adaptations se reflètent dans leur génome.

« L’urbanisation touche environ les deux tiers de la Terre et devrait continuer à s’intensifier. Il est donc important de comprendre comment les organismes pourraient s’adapter à des environnements changeants », a déclaré le professeur Kristin Winchell, de l’Université de New York, premier auteur de l’étude. « À bien des égards, les villes nous fournissent des laboratoires naturels pour étudier le changement adaptatif, car nous pouvons comparer les populations urbaines avec leurs homologues non urbains pour voir comment elles réagissent à des facteurs de stress et à des pressions similaires sur de courtes périodes de temps. »

Anoles à crête (Anolis cristatellus) sont des lézards de petite taille que l’on trouve couramment dans les zones urbaines et forestières de Porto Rico. Des études antérieures menées par Winchell et ses collègues ont révélé que les Anolis cristatellus ont développé certains traits qui leur sont bénéfiques dans les villes. Ils ont des coussinets d’orteils plus grands avec des écailles plus spécialisées qui leur permettent de s’accrocher à des surfaces lisses, comme les murs et le verre, et des membres plus longs qui les aident à sprinter dans des zones ouvertes.

Dans l’étude actuelle, publiée dans la revue PNASles chercheurs ont examiné 96 Anolis cristatellus des lézards de trois régions de Porto Rico – San Juan, Arecibo et Mayagüez – et ont comparé les lézards vivant dans les centres urbains avec ceux vivant dans les forêts entourant chaque ville. Ils ont étudié si les adaptations physiques étaient similaires chez les lézards des trois villes et ont analysé leurs génomes pour établir des différences génétiques entre les lézards urbains et forestiers dans chaque région.

Après avoir confirmé que les populations de lézards des trois régions étaient génétiquement distinctes les unes des autres, ils ont mesuré les coussinets des orteils et la longueur des pattes des 96 lézards qu’ils ont collectés. Ils ont constaté que les lézards urbains présentaient effectivement des changements morphologiques similaires dans les trois villes, notamment des membres nettement plus longs et des coussinets d’orteils plus grands, avec des écailles plus spécialisées sur les orteils, que les lézards des forêts.

Les chercheurs ont pu conclure que ces similitudes pouvaient être attribuées à des pressions environnementales similaires sur les lézards vivant dans les villes, et que l’évolution de ces traits aidait les lézards urbains à survivre et à prospérer.

En outre, l’analyse de l’ADN de l’exome (les régions du génome codant pour la production de protéines) a révélé qu’il existait une base génétique pour les changements physiques observés chez les lézards vivant en milieu urbain. Les chercheurs ont identifié un ensemble de 33 gènes, trouvés dans trois régions du génome du lézard, qui étaient associés à plusieurs reprises à l’urbanisation dans toutes les populations, y compris des gènes liés à la fonction immunitaire et au métabolisme.

« Bien que nous ayons besoin d’une analyse plus approfondie de ces gènes pour vraiment savoir ce que signifie cette découverte, nous avons des preuves que les lézards urbains sont davantage blessés et ont plus de parasites, donc des modifications de la fonction immunitaire et de la cicatrisation des plaies seraient logiques. De même, les anoles urbains mangent de la nourriture humaine, il est donc possible qu’ils subissent des changements dans leur métabolisme », a déclaré le professeur Winchell.

Dans une analyse supplémentaire, les chercheurs ont découvert 93 gènes chez les lézards urbains qui sont importants pour le développement des membres et de la peau, offrant une explication génétique possible de l’augmentation de la longueur de leurs pattes et de la morphologie de leurs orteils.

« Les différences physiques que nous observons chez les lézards urbains semblent se refléter au niveau génomique », a déclaré le professeur Winchell. « Si les populations urbaines évoluent avec des changements physiques et génomiques parallèles, nous pourrions même être en mesure de prédire comment les populations réagiront à l’urbanisation simplement en examinant les marqueurs génétiques. »

Les animaux qui s’adaptent à la vie en milieu urbain subissent généralement un changement de régime alimentaire et probablement une augmentation de la température ambiante, car les zones urbaines sont souvent des « îlots de chaleur » par rapport aux zones rurales environnantes. On s’attendrait donc à ce que les animaux urbains présentent des changements de comportement et de métabolisme, ainsi qu’une tolérance accrue à la chaleur.

« Comprendre comment les animaux s’adaptent aux environnements urbains peut nous aider à concentrer nos efforts de conservation sur les espèces qui en ont le plus besoin, et même à construire des environnements urbains de manière à préserver toutes les espèces. »

Les différences entre les lézards urbains s’appliquent-elles aux personnes vivant en ville ? Pas nécessairement, selon le professeur Winchell, car les humains ne sont pas soumis aux caprices des prédateurs comme le sont les lézards. Mais les humains sont soumis à certains des mêmes facteurs urbains, notamment la pollution et les températures plus élevées, qui semblent contribuer à l’adaptation d’autres espèces.

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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur