La consanguinité peut en fait être bénéfique pour certaines espèces à long terme

Le renne du Svalbard, parmi toutes les sous-espèces de rennes, se distingue par son niveau élevé de consanguinité et sa diversité génétique particulièrement faible.

Il y a environ 7 000 à 8 000 ans, les premiers rennes ont fait leur voyage vers le Svalbard, probablement depuis la Russie via Novaya Zemlya et les îles de la Terre François-Joseph. En commençant peut-être par une poignée seulement, leur arrivée sur l’archipel arctique pourrait sembler une base précaire basée sur la théorie évolutionniste.

Des taux de consanguinité élevés peuvent conduire à une accumulation de mutations génétiques dommageables qui peuvent provoquer des maladies et diminuer les taux de survie.

S’adapter rapidement aux environnements extrêmes

Nicolas Dussex, chercheur postdoctoral au département d’histoire naturelle de l’Université norvégienne des sciences et technologies (NTNU), a étudié ce phénomène de plus près. Dussex a noté que malgré ces défis initiaux, les rennes du Svalbard ont non seulement survécu mais ont prospéré. Leur population dépasse désormais les 20 000 animaux.

Dussex met en lumière leur évolution remarquable pour s’adapter aux conditions extrêmes de l’Arctique. Comparés aux autres sous-espèces de rennes et de caribous du nord, ils sont plus petits, ont des pattes plus courtes, peuvent digérer les mousses en l’absence de lichens et peuvent ajuster leur rythme circadien pour s’adapter aux changements saisonniers drastiques du Svalbard.

Une initiative de recherche collaborative impliquant NTNU et d’autres institutions a approfondi la constitution génétique du renne du Svalbard. En examinant des échantillons génétiques de 91 rennes, l’étude visait à découvrir les différences entre eux et leurs parents du continent.

Le professeur Michael D. Martin, du département d’histoire naturelle du NTNU, a souligné les informations précieuses qui peuvent être tirées de l’étude de populations aussi isolées, en particulier compte tenu de l’histoire de quasi-extinction du renne du Svalbard au début des années 1900 en raison d’une chasse excessive.

Empêcher l’extinction par la consanguinité

Cette quasi-extinction, qui n’a entraîné que quelques survivants, est qualifiée de « goulot d’étranglement » dans la biologie des populations. Un tel scénario signifie généralement une catastrophe pour une espèce en raison d’une consanguinité accrue.

Cependant, cette consanguinité pourrait avoir un côté positif. Connu sous le nom de « purge », ce processus peut potentiellement aider à éliminer les mutations nuisibles. Comme les mutations nocives se manifestent plus rapidement dans les populations consanguines, la progéniture affectée a tendance à moins se reproduire, ce qui garantit que ces gènes dommageables sont moins susceptibles d’être transmis. Dussex a souligné le paradoxe selon lequel, à long terme, la consanguinité peut avoir des effets positifs.

Des parallèles trouvés chez d’autres espèces animales

La recherche a également établi des parallèles avec les perroquets Kakapo de Nouvelle-Zélande, qui, après une longue période d’isolement et de consanguinité, ont montré des signes d’éradication de variantes génétiques nuisibles de leur population.

Brage Bremset Hansen, chercheur principal au NTNU et à l’Institut norvégien de recherche sur la nature, a souligné l’importance de ces résultats pour la gestion des populations et des études génétiques plus larges. Il a évoqué la bonne santé génétique des rennes du Svalbard, malgré de potentielles mutations nuisibles.

Cependant, Dussex a déclaré qu’il restait des questions sans réponse concernant la vitesse à laquelle ces mutations sont contrecarrées, que ce soit sur de courtes périodes de siècles ou sur des millénaires. Il s’agit d’un domaine de recherche qu’ils souhaitent développer, en utilisant des échantillons d’ADN provenant d’anciens restes d’os et de bois de cervidés.

De plus, l’équipe s’investit également dans la compréhension des mutations bénéfiques qui ont permis aux rennes de prospérer dans l’environnement unique du Svalbard. La chercheuse Mathilde Le Moullec a joué un rôle déterminant dans cette démarche, en rassemblant la plupart des échantillons d’os provenant de tout le Svalbard.

Surmonter la vitesse du changement climatique

Toutefois, une menace imminente pour ces rennes est l’accélération du changement climatique. Alors que le Svalbard est confronté à des taux de changement climatique parmi les plus rapides au monde, il existe une incertitude quant à l’adaptabilité des rennes aux conditions modifiées. Les transformations rapides de la couverture neigeuse et de la végétation pourraient poser des défis importants.

Hansen a averti que l’adaptabilité dont ont fait preuve les rennes après avoir initialement colonisé les îles pourrait ne pas s’étendre au réchauffement rapide actuel. Leur variation génétique réduite pourrait constituer une pierre d’achoppement.

Cette situation pourrait refléter les difficultés de nombreux animaux terrestres à mobilité limitée, alors qu’ils sont aux prises avec les changements rapides et perturbateurs provoqués par le réchauffement climatique. Pourtant, Martin reste optimiste, suggérant que cette recherche jette les bases d’une compréhension plus approfondie des capacités d’adaptation des espèces dans des environnements en constante évolution.

L’étude complète a été publiée sur iScience.

En savoir plus sur la consanguinité

La consanguinité, l’accouplement de parents proches, est un phénomène observé dans tout le règne animal. Cela influence profondément la diversité génétique et la trajectoire évolutive des espèces.

La consanguinité agit comme une arme à double tranchant. Elle peut à la fois accentuer les mutations néfastes et, paradoxalement, conduire à la purge de ces allèles nocifs du pool génétique. Cela améliore alors l’adaptation et la survie d’une espèce.

Crise de la biodiversité

La consanguinité se produit généralement lorsque les populations s’isolent ou diminuent en taille, entraînant une réduction de la diversité génétique. Cela augmente l’homozygotie, grâce à laquelle la progéniture hérite d’allèles identiques des deux parents.

Cette similarité génétique met souvent au premier plan des mutations récessives et nocives, provoquant toute une série de troubles génétiques et diminuant la condition physique globale et les taux de survie.

De nombreuses espèces, dont le guépard et le panda géant, subissent les effets néfastes de la consanguinité. Cela est dû au déclin de leurs populations isolées et à la perte de leur habitat. La diversité génétique réduite rend ces espèces plus sensibles aux maladies et diminue leur capacité à s’adapter aux changements environnementaux.

Purge et mutations bénéfiques

À l’inverse, la consanguinité peut également être un mécanisme de raffinement génétique. À mesure que les mutations nocives deviennent plus prononcées, les individus porteurs de ces mutations sont moins susceptibles de se reproduire, éliminant progressivement ces allèles délétères de la population.

Comme mentionné précédemment, ce processus est connu sous le nom de « purge » et peut théoriquement conduire à des populations plus robustes à long terme. Des cas de consanguinité, comme celui observé chez le renne du Svalbard, illustrent comment des populations isolées peuvent survivre et même prospérer malgré des niveaux élevés de consanguinité. Ils doivent leur survie à l’élimination au fil du temps de variantes génétiques nuisibles.

Évolution adaptative

La consanguinité peut également accélérer la fixation de mutations bénéfiques au sein d’une population, favorisant ainsi l’évolution adaptative.

Lorsque des allèles bénéfiques apparaissent, la consanguinité peut contribuer à propager rapidement ces traits favorables dans la population. Cela permet à l’espèce de s’adapter plus rapidement à son environnement.

Ceci est particulièrement important dans les populations isolées ou nouvellement établies, où une adaptation rapide peut être cruciale pour la survie.

Gestion de la consanguinité

Reconnaître les impacts complexes de la consanguinité est vital pour les efforts de conservation et de gestion de la biodiversité. Les scientifiques étudient activement les modèles de consanguinité et leurs conséquences afin de concevoir des stratégies permettant de maintenir la diversité génétique au sein des populations menacées.

Dans de nombreux cas, des interventions telles que les translocations sont utilisées pour introduire du nouveau matériel génétique dans des populations consanguines. Ce processus améliore leur santé génétique et leur potentiel d’adaptation.

Les zoos et les programmes de conservation de la faune utilisent souvent des stratégies de sélection prudentes pour prévenir la dépression consanguine et maintenir la vigueur génétique des espèces menacées.

En résumé, la consanguinité joue un double rôle complexe dans le règne animal. Bien qu’elle conduise souvent à un déclin de la diversité génétique et puisse mettre en avant des mutations nuisibles, elle ouvre également la voie à l’élimination de ces allèles délétères et à l’amplification des allèles bénéfiques, favorisant ainsi l’évolution adaptative.

Une compréhension nuancée de la consanguinité et de ses impacts est cruciale pour la conservation et la gestion efficaces de la biodiversité dans un monde en évolution rapide.

—

Vous aimez ce que vous lisez ? Abonnez-vous à notre newsletter pour des articles attrayants, du contenu exclusif et les dernières mises à jour.

—