De nouvelles recherches fournissent de nouvelles informations sur la stase évolutive en étudiant les modes de survie des lézards dans leur habitat naturel. Contrairement aux croyances traditionnelles, l’étude a révélé que la sélection naturelle, qui maintient une caractéristique d’espèce moyenne, était peu fréquente. Au lieu de cela, elle a révélé que les caractéristiques avantageuses pour la survie variaient d’année en année, mais que dans l’ensemble, l’apparence des espèces restait largement inchangée au fil du temps.
L’observation à long terme des lézards remet en question la compréhension conventionnelle de la sélection naturelle, suggérant espèces peut rester cohérent en apparence tout en continuant à évoluer.
De nombreuses espèces subissent peu ou pas de changement sur de longues périodes. Les biologistes s’appuient souvent sur la même explication pour expliquer pourquoi cela est vrai : la sélection naturelle favorise les individus présentant des caractéristiques plus modérées. Les individus présentant des caractéristiques plus extrêmes – des membres plus longs, par exemple – sont désavantagés, tandis que les individus plus modérés ou moyens ont plus de chances de survivre et de se reproduire, transmettant ainsi leurs caractéristiques communes.
Redéfinir les relations évolutives
Cependant, de nouvelles recherches de l’Université de Washington à Saint-Louis et du Georgia Institute of Technology fournissent une explication plus complète de la façon dont l’évolution se déroule parmi les espèces qui vivent côte à côte. En mesurant directement la survie à long terme des lézards dans la nature, les scientifiques ont montré que les espèces coexistantes occupent chacune un « pic de condition physique » distinct qui est mieux compris dans le cadre d’une « surface de forme physique » ou d’un paysage à l’échelle de la communauté.
L’étude, dirigée par James Stroud de Georgia Tech et publiée cette semaine dans le Actes de l’Académie nationale des sciencess, offre une nouvelle façon de penser la manière dont les espèces interagissent les unes avec les autres au fil du temps et comment les différences entre elles renforcent leur distinction.
Prendre des photographies haute résolution de pieds de lézard pour mesurer la taille des coussinets adhésifs sous-numériques. Crédit : Day’s Edge Prod
Tester les théories avec des lézards
Jonathan Losos, professeur émérite de l’université William H. Danforth et professeur de biologie en arts et sciences à l’université de Washington, a déclaré : « Si les espèces sont adaptées à leur environnement et que celui-ci ne change pas, alors on ne s’attendrait pas à ce que le espèces à changer. Cependant, lorsque les scientifiques étudient la sélection naturelle, ils trouvent rarement des preuves d’une sélection aussi stabilisatrice.
« Compte tenu de ce décalage, nous avons décidé d’étudier la sélection naturelle sur les organismes que nous connaissons si bien, Anolis lézards, pour mesurer la sélection sur plusieurs années et essayer de comprendre ce qui se passe », a déclaré Losos.
Stroud, qui travaillait alors comme chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Losos à WashU, a identifié un endroit où quatre espèces différentes d’anoles vivaient ensemble sur une petite île dans un lac du jardin botanique tropical Fairchild, près de Miami.
Il a capturé des milliers de lézards sur l’île, les a marqués et mesuré leurs proportions corporelles. Stroud a ensuite capturé tous les lézards de l’île tous les six mois pendant 2 ans et demi, une période représentant deux à trois générations de lézards.
James Stroud utilise un petit lasso attaché à une canne à pêche pour attraper un lézard. Crédit : Day’s Edge Prods
Les nouveaux lézards apparus étaient évidemment des bébés des îles. Si un lézard disparaissait de ses listes de recensement, Stroud pouvait supposer qu’il était mort, car le lac environnant, rempli de poissons prédateurs, ne les laissait pas partir. En déterminant quels lézards ont survécu d’une année sur l’autre, les chercheurs ont pu évaluer si la survie était liée aux caractéristiques corporelles qu’ils avaient mesurées, comme la longueur des pattes.
« La particularité de cette étude est que nous avons mesuré simultanément la sélection naturelle sur quatre espèces coexistantes, ce qui a rarement été réalisé », a déclaré Losos, qui est également directeur du Living Earth Collaborative. « Par coïncidence, au moment même où notre article était publié, un autre groupe publiait une étude similaire sur les célèbres pinsons de Darwin des îles Galapagos. »
Résultats et implications
Chez les lézards de Floride, Losos et Stroud ont découvert que la forme stabilisatrice de sélection naturelle – celle qui maintient les mêmes caractéristiques moyennes d’une espèce – était extrêmement rare. En fait, la sélection naturelle a énormément varié au fil du temps. Certaines années, les lézards aux pattes plus longues survivaient mieux, et d’autres années, les lézards aux pattes plus courtes s’en sortaient mieux. À d’autres moments, il n’y avait aucune tendance claire.
« Le résultat le plus fascinant est que la sélection naturelle était extrêmement variable au fil du temps », a déclaré Stroud. « On a souvent vu que la sélection allait complètement s’inverser d’une année sur l’autre. Cependant, lorsqu’elles sont combinées dans un modèle à long terme, toutes ces variations s’annulent : les espèces sont restées remarquablement similaires tout au long de la période.
Les scientifiques ne comprennent pas encore pleinement comment fonctionne l’évolution au niveau communautaire. Il existe très peu d’études de longue durée comme celle-ci en raison de la grande quantité de travail et de temps nécessaire.
« L’évolution peut se produire et se produit effectivement – c’est un processus continu, mais cela ne signifie pas nécessairement que les choses changent constamment à long terme », a déclaré Stroud. « Maintenant, nous savons que même si les animaux semblent rester les mêmes, l’évolution se produit toujours. »
Pour en savoir plus sur cette recherche, voir « Paradoxe de la stase ». L’étude sur les lézards remet en question les règles de la biologie évolutive.
