Le changement biologique des animaux les prépare aux changements saisonniers

Comment et pourquoi les chiens et autres animaux savent-ils quand perdre leur fourrure au printemps et en été ? Mystère résolu! Les scientifiques du Université d’Édimbourg ont déterminé comment les animaux se préparent aux changements saisonniers, comme se faire pousser un manteau d’hiver chaud, en fonction de la longueur de la journée. Les chercheurs ont découvert un interrupteur biologique qui déclenche des changements essentiels à la survie de la fourrure.

« La minuterie génétique « flip-flop » que nous avons identifiée est essentielle à des fonctions telles que la fertilité lors de la transition des moutons entre l’hiver et l’été. Nous pensons que cette minuterie génétique est susceptible d’être fondamentale pour les changements annuels chez de nombreuses espèces », a déclaré le professeur Andrew Loudon, co-auteur principal de l’étude.

Les experts ont analysé l’activité cérébrale des moutons alors qu’ils vivaient de courtes journées d’hiver avec moins de soleil par rapport à de longues journées d’été avec plus de lumière. L’équipe a découvert que ces réponses neuronales régissent les changements saisonniers, ainsi que des comportements clés tels que les cycles de reproduction.

L’horloge circadienne contrôle les cycles hormonaux et influence le calendrier des activités importantes, comme manger et dormir. Ces rythmes circadiens, influencés par la génétique, suivent un cycle quotidien basé sur la lumière et l’obscurité.

Des changements saisonniers entre l’hiver et l’été, similaires aux rythmes circadiens quotidiens, ont également été observés chez les animaux, mais les scientifiques ne savaient pas exactement quels facteurs pouvaient affecter ces changements biologiques.

L’équipe de recherche a examiné l’activité de l’hypophyse, une glande endocrine attachée au cerveau, lorsque les moutons étaient exposés à des journées courtes ou longues.

Les experts ont analysé les tissus cérébraux pour examiner les changements dans l’activité des gènes au fil du temps. Cela a permis aux scientifiques d’observer les processus biologiques qui se produisent en réponse à des journées longues ou courtes.

L’étude a révélé que l’un des deux mécanismes biologiques possibles est activé au sein de l’hypophyse en fonction de la durée du jour.

Pendant les longues journées d’été, le cerveau génère des hormones qui provoquent une cascade d’activités génétiques conduisant aux caractéristiques biologiques associées à l’été. Lorsque les jours sont courts, l’interrupteur est inversé. Les jours plus courts, des hormones nocturnes sont libérées, déclenchant des processus biologiques liés à l’hiver.

L’étude a montré que les deux processus impliquaient un gène circadien connu sous le nom de BMAL2.in dans le cerveau du mouton. Ce gène circadien est également présent dans le cerveau d’autres animaux, ce qui pourrait expliquer en fin de compte le calendrier des adaptations saisonnières chez un certain nombre d’espèces telles que les oiseaux, les reptiles et les mammifères.

« Les fluctuations hormonales et comportementales font partie d’un orchestre biologique délicat qui est crucial pour la vie. De nombreux animaux dépendent des changements saisonniers dans leur biologie pour survivre et nos découvertes constituent une partie cruciale du puzzle pour comprendre les processus sous-jacents », a déclaré le professeur Simone Meddle, co-auteur principal de l’étude.

L’étude est publiée dans la revue Communications naturelles.

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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur