Diversité génétique individuelle et aptitude phénotypique chez la Tourterelle à queue carrée, Zenaida aurita

On parle beaucoup de diversité génétique lorsque l'on évoque l'avenir des espèces menacées. Il est alors fait référence au fait que les individus d'une même population soient plus ou moins semblables génétiquement. Mais il existe une autre forme de diversité génétique, lisible à l'intérieur des individus. Chez la plupart des animaux,  les cellules sont diploïdes, c'est-à-dire qu'elles possèdent deux jeux de chromosomes homologues (à l'exception des chromosomes sexuels), l'un hérité de la mère, l'autre du père. L'information génétique est portée par ces chromosomes et  chaque séquence nucléotidique (ou locus) qui code pour une information particulière peut présenter des variations dues aux mutations. On appelle allèles les différentes formes que peut prendre une séquence nucléotidique, éventuellement codant pour une protéine. Puisque chaque chromosome non-sexuel (ou autosome) est présent en double, il en va de même pour chaque séquence nucléotidique. Dès lors, pour chaque séquence nucléotidique présente dans son génome, un individu peut avoir deux copies identiques d'un même allèle ou deux allèles différents.

Le plus souvent, il existe des relations de dominance entre allèles différents, si bien que la présence d'un allèle dominant peut suffire à masquer l'effet délétère d'autre allèle dit récessif. Ce qui fait que certains allèles dont l'effet n'est pas forcément avantageux peuvent continuer d'exister au sein des populations. Le degré d'hétérozygotie mesure la proportion de séquences nucléotidiques pour lesquelles un individu possède deux allèles différents. Un individu est donc hétérozygote ou homozygote selon qu'il possède une forte ou faible diversité d'allèles. On considère que l'hétérozygotie est globalement avantageuse car elle réduit le risque de posséder pour la même séquence sur chacun des deux chromosomes homologues un seul et même allèle récessif aux effets néfastes, ce qui entraine une dépression de consanguinité qui s'exprime par une moins bonne capacité à survivre et à se reproduire. Toutefois, une trop forte hétérozygotie peut aussi être néfaste si au cours de l'évolution des populations, certaines combinaisons de gènes ont été sélectionnées du fait qu'elles sont avantageuses. Rompre ces associations via l'introduction de nouveaux allèles peut alors entrainer une dépression d'allogamie, qui se produit par exemple lorsque se croisent entre eux deux individus d'une même espèce mais appartenant à deux populations éloignées ayant évolué indépendamment l'une de l'autre depuis fort longtemps.   

Un individu sera d'autant plus homozygote qu'il est le produit de deux individus apparentés qui possèdent déjà par filiation un certain nombre de gènes en commun. On s'attend donc à ce que dans les populations de très petite taille, ou celles qui sont très isolées, le degré d'hétérozygotie soit plus faible par rapport aux grandes populations où s'effectue un plus large brassage génétique. L'équipe du Professeur Frank Cézilly à l'Université de Bourgogne à Dijon s'est récemment intéressée aux effets de l'hétérozygotie chez la Tourterelle à queue carrée, Zenaida aurita. Des premiers résultats (encore inédits) lui ont permis d'établir que la population située sur l'île de la Barbade au sud-est des Petites Antilles est relativement isolée des populations des autres îles. Elle a donc tenté de déceler au sein de cette population des effets positifs ou négatifs de l'hétérozygotie sur des caractères susceptible d'influencer la survie ou la reproduction des individus. Les analyses ont porté sur un certain nombre de séquences nucléotidiques particulières, appelées microsatellites, dont le niveau d'hétérozygotie est censé représenter celui du génome d'un individu dans son entier. Elles n'ont pas permis de mettre en évidence un effet du degré d'hétérozygotie des individus sur leur capacité à survivre du stade juvénile au stade adulte, sur leur niveau d'asymétrie fluctuante (le fait de présenter une parfaite symétrie entre le côté droit et le côté gauche du corps, considéré comme un bon indice de la capacité du génome d'un individu à lui permettre de résister à un stress environnemental pendant son développement), ou sur les stratégies d'exploitation des ressources alimentaires. Par contre, un effet négatif de l'hétérozygotie à été observé sur la condition corporelle des juvéniles (mais pas sur celle des adultes). A taille égale, les individus plus hétérozygotes étaient moins lourds que les individus plus homozygotes. Chez les oiseaux, la condition corporelle des poussins est connue pour influencer leur survie jusqu'à l'âge adulte. En l'absence de différence constatée dans le niveau moyen d'hétérozygotie entre juvéniles et adultes, les auteurs ont conclu que les poussins plus hétérozygotes devaient réussir à compenser leur désavantage initial au cours de leur développement, une capacité récemment démontrée chez une espèce proche la Tourterelle triste, Zenaida macroura. Alternativement, il se pourrait que le coût en survie de cette moins bonne condition corporelle soit somme toute faible et n'ait pas pu être détecté en comparant simplement les taux moyens d'hétérozygotie entre adultes et juvéniles. Le suivi des individus juvéniles capturés et bagués sur l'île de la Barbade permettra peut être de trancher entre les deux phénomènes. Quoi qu'il en soit, ces travaux ont montrée qu'une population relativement isolée de Tourterelle à queue carrée a pu conserver une assez forte diversité génétique individuelle, et suggèrent qu'un lent phénomène de différenciation génétique avec les populations des autres îles pourrait être en cours.

                                                                   

Pour en savoir plus :

Monceau, K., Wattier, R., Dechaume-Moncharmont F.-X., Dubreuil, C.,  & Cézilly, F., Heterozygosity-fitness correlations in adult and juvenile Zenaida dove, Zenaida aurita. Journal of Heredity 104: 47-56.

* Voir la vidéo des plus belles colombes colorées