Comment les animaux ont obtenu leurs motifs de couleurs complexes

Un chercheur à Université d’Osaka a identifié un mécanisme simple qui donne aux animaux leurs motifs de couleurs complexes, notamment les rayures zébrées et les taches léopard.

« Les animaux présentent une variété fascinante de motifs cutanés, mais les mécanismes qui sous-tendent cette diversité restent largement inconnus, en particulier pour les colorations complexes et camouflées. Un modèle mathématique prédit que des motifs de couleurs complexes peuvent être formés par un « mélange de motifs » entre des motifs simples via l’hybridation », a expliqué le Dr Seita Miyazawa.

De nombreux experts ont spéculé sur le but de la coloration animale, mais on sait peu de choses sur les mécanismes évolutifs qui ont favorisé une telle diversité incroyable de motifs cutanés.

Chaque lignée animale possède une variété de modèles de couleurs, mais peu d’études ont examiné leur diversité au sein d’un groupe entier.

Dans une étude précédente, l’équipe du Dr Miyazawa avait présenté une théorie sur la formation de motifs de couleurs animales, montrant que le mélange de deux motifs de taches simples par hybridation aboutissait à un motif complexe ressemblant à un labyrinthe.

Pour approfondir ses recherches, le Dr Miyazawa a mené une analyse comparative de plus de 18 000 espèces de poissons afin d’étudier les relations entre les modèles de couleurs.

« Ici, j’ai analysé les motifs cutanés de 18 114 espèces de poissons et j’ai trouvé de fortes associations mécanistiques entre des motifs labyrinthiques camouflés et de simples motifs ponctuels, montrant une cohérence remarquable avec l’hypothèse du mélange de motifs », a écrit le Dr Miyazawa.

« Les analyses génomiques ont confirmé que la coloration de plusieurs espèces de poissons labyrinthiques provenait d’un mélange de motifs par hybridation, et des analyses comparatives phylogénétiques ont étayé davantage l’hypothèse d’un mélange de motifs dans plusieurs lignées de poissons majeures. »

Cela semble contre-intuitif car ces modèles ont une apparence très différente, a expliqué le Dr Miyazawa. Cependant, les résultats étaient étonnamment cohérents avec la prédiction dérivée de son modèle mathématique précédent.

« J’ai découvert que plusieurs espèces de poissons présentant des motifs en labyrinthe étaient en fait issues de l’hybridation entre des espèces à points clairs et sombres. Même si on s’y attendait, c’était incroyable.

Le Dr Miyazawa a également trouvé des preuves que des phénomènes de mélange de modèles se sont produits dans de nombreux autres groupes de poissons. « Cela indique que le mécanisme de mélange des motifs peut être largement impliqué dans l’enrichissement de la diversité des motifs de couleurs, éventuellement également chez d’autres groupes d’animaux. »

« Le mélange de modèles peut également avoir contribué à la biodiversité en tant que l’un des moteurs que l’hybridation peut apporter à l’évolution animale. »

« Cette étude n’aurait pas pu être possible sans l’accès à la vaste et précieuse collection de photographies de poissons provenant des bases de données publiques : FishBase et FishPix. Je suis profondément reconnaissant à tous ceux qui ont participé à la construction et à la gestion de ces bases de données, ainsi qu’aux chercheurs et passionnés de poissons qui ont contribué aux superbes photographies.

L’étude est publiée dans la revue Avancées scientifiques.

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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur