Les papillons Oakleaf sont de merveilleux imitateurs. Bien que les surfaces supérieures de leurs ailes soient colorées d’oranges et de bleus vifs, les surfaces inférieures sont brun terne et ressemblent à des feuilles mortes. Lorsqu’un papillon feuille de chêne se pose sur une plante et replie ses ailes, il se fait parfaitement passer pour une feuille morte, jusque dans les moindres détails de la tige de la feuille, de la nervure centrale, des nervures et des taches de pourriture. Jusqu’à présent, la génétique contrôlant ce phénomène remarquable n’a pas été révélée.
Dans une recherche récente, publiée dans la revue Celluleles scientifiques ont étudié la base génétique sous-jacente à la ressemblance des feuilles chez Kallima papillons, que l’on trouve dans des endroits en Asie de l’Est, du Sud et du Sud-Est. L’étude s’est concentrée sur les espèces trouvées dans les points chauds de la biodiversité des montagnes et des basses terres, notamment plusieurs îles au sud et à l’est du continent asiatique. En utilisant des papillons de ces divers endroits, les chercheurs espéraient accéder à autant de modèles différents de ressemblance de feuilles que possible et comprendre l’évolution de cette diversité phénotypique.
« Les ailes des papillons ont des structures relativement simples, mais cette structure simple est responsable de fonctions très complexes : la locomotion, la thermorégulation, la préférence du partenaire et l’évitement des prédateurs », a déclaré Wei Zhang, chercheur sur les papillons à l’Université de Pékin en Chine. « Parce que ces ailes sont structurellement simples mais fonctionnellement complexes, je pense que les ailes de papillon sont le système idéal pour répondre à de multiples questions évolutives. »
Premièrement, les chercheurs ont séquencé les génomes de 105 papillons appartenant à 21 genres différents de la famille des Nymphalidae. Les résultats ont montré que les feuilles imitent les papillons du Kallima Le genre formait un groupe monophylétique génétiquement distinct des papillons des autres genres de la famille.
Ensuite, l’équipe a analysé les génomes de 36 papillons du genre Kallima, collectées dans 11 emplacements géographiques d’Asie de l’Est et du Sud-Est. Cela a permis aux chercheurs de se faire une idée de l’histoire évolutive de ce groupe fascinant d’imitateurs de feuilles. Les résultats suggèrent que ce groupe de papillons s’est diversifié dans l’est de l’Himalaya au cours de la période du Pléistocène, puis s’est dispersé dans d’autres régions d’Asie, ainsi que dans des zones aujourd’hui insulaires.
Les experts ont également séquencé les génomes de 78 individus, toutes des espèces K. inachus, qui présentaient une gamme de motifs de feuilles différents sur leurs ailes. Ce faisant, ils espéraient révéler la base génétique de la variété des différents motifs d’ailes à feuilles mortes trouvés chez cette espèce. Ils étaient fascinés de trouver au total dix formes distinctes d’ailes de feuilles, qui étaient très probablement déterminées par des combinaisons de cinq allèles (formes génétiques alternatives) du gène connu sous le nom de cortex. Ce gène est connu pour contrôler la couleur des ailes et du corps de divers autres papillons nocturnes et papillons.
Les cinq allèles étaient associés à des motifs sous les ailes que les chercheurs ont qualifiés de simples, veinés, brouillés, ondulés et moisis. Ils ont émis l’hypothèse que les dix motifs distincts des feuilles des ailes étaient probablement le résultat de différentes combinaisons de ces allèles. Lorsque ce modèle de variation phénotypique existe au sein des populations naturelles, cela indique souvent que plusieurs pressions de sélection différentes agissent sur le trait (modèle des ailes inférieures) et provoquent la sélection de certains résultats, car ils augmentent les chances de survie des individus qui les portent.
Les chercheurs ont noté que Kallima les papillons tirent leur protection du fait qu’ils ressemblent à des feuilles depuis des millions d’années et que la variété des motifs d’ailes que l’on trouve aujourd’hui est le résultat de pressions évolutives sur les papillons. cortex gène. Les effets des diverses pressions de sélection ont abouti à un polymorphisme équilibré, un état dans lequel les dix motifs de feuilles d’ailes sont tous conservés dans les populations de papillons d’aujourd’hui.
« Ce polymorphisme des ailes des feuilles a été maintenu dans plusieurs Kallima espèces, mais différentes espèces peuvent avoir des fréquences phénotypiques différentes », a expliqué Zhang. « Je pense que cela est dû à la prolifération de plantes spécifiques dans des habitats particuliers, de sorte que les papillons bénéficieront de davantage de bénéfices protecteurs en ayant différentes fréquences de phénotypes d’ailes. »
La méthode expérimentale utilisée par l’équipe leur a permis d’étudier à la fois la macroévolution et la microévolution du mimétisme des feuilles chez les papillons à feuilles de chêne. « Nous nous concentrons généralement sur la biodiversité à un niveau macroévolutif », a déclaré Zhang. « Mais nous avons rarement des cas qui illustrent en détail comment la diversité des espèces et la diversité génétique sont nées dans un tel hotspot de diversité. »
À l’avenir, Zhang et son équipe ont l’intention d’examiner comment la coloration et les motifs des ailes varient selon les régions et selon la vie végétale. « Nous aimerions comprendre comment ces gènes facilitent et sont à l’origine de si beaux motifs d’ailes diversifiés », a déclaré Zhang.
De plus amples détails sur l’étude sont disponibles sur : https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00794-2
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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