Les papillons sont génétiquement programmés pour s’accoupler avec leurs semblables
Les papillons sont des créatures bizarres. Leur existence même est liée à l’un des processus les plus étranges du monde naturel (la métamorphose) et ils ont évolué il y a au moins 55 millions d’années, ce qui les rend beaucoup, beaucoup plus vieux que l’humanité. Ce sont aussi de belles créatures aux ailes remarquablement colorées qui ont été admirées par l’humanité depuis l’aube de notre civilisation.
Image d’entête : papillon Héliconius melpomene rosina. (Chris Jiggins)
Mais, malgré toute notre admiration, il y a encore beaucoup de choses que nous ignorons à leur sujet, surtout au niveau génétique. Pour y remédier, des chercheurs de l’université de Cambridge (Royaume-Uni), en collaboration avec le Smithsonian Tropical Research Institute du Panama, ont observé les rituels de séduction de deux espèces colombiennes d’Heliconius, un genre de papillon coloré et répandu en Amérique. L’équipe a également séquencé l’ADN de près de 300 papillons pour découvrir quelle partie du génome était responsable de leur comportement d’accouplement. Leurs résultats ont révélé quelques surprises.
Le professeur Chris Jiggins, l’un des principaux auteurs de l’étude et membre du St John’s College (Royaume-Uni) explique :
Il y a déjà eu beaucoup de recherches pour trouver des gènes pour des choses comme la couleur de l’aile du papillon, mais il a été plus difficile de localiser les gènes qui sont à la base des changements de comportement.
Ce que nous avons découvert fut étonnamment simple, trois régions du génome expliquent bon nombre de leurs comportements. Il y a une petite région du génome qui a de très gros effets.
Contrairement à la plupart des papillons, qui utilisent des signaux chimiques pour trouver un partenaire, les mâles hélioniens utilisent leur très bonne vision pour localiser les femelles, ce qui explique aussi pourquoi ils ont des marques alaires (sur les ailes) distinctes. Les chercheurs en ont profité pour réaliser une autre expérience en introduisant des papillons mâles d’une espèce aux femelles des deux espèces. Ils ont ensuite suivi les mâles, notant leur niveau d’intérêt sexuel envers chacune d’elle.
Papillon Heliconius melpomene amaryllis. (Chris Jiggins)
Ils ont constaté que les mâles choisissaient le plus souvent des femelles avec des motifs d’ailes similaires, encore une fois, un fait plutôt surprenant. Richard Merrill, l’un des auteurs de l’étude à la Ludwig-Maximilians-Universität, Munich, a déclaré :
Cela explique pourquoi les papillons hybrides sont si rares, il y a une forte préférence génétique pour des partenaires similaires, ce qui arrête surtout la reproduction entre espèces. Cette structure génétique favorise l’évolution à long terme de nouvelles espèces en réduisant le mélange avec d’autres.
Les chercheurs ont également publié une deuxième étude sur le sujet, signalant que, bien que les hybrides soient très rares, il existe une quantité étonnamment importante d’ADN partagé entre les deux espèces, partagé par hybridation, 10 fois plus que les Néanderthaliens et les humains, par exemple. La raison en est, selon les chercheurs, que la durée de vie des papillons est plus courte que celle des humains, ce qui permet un nombre beaucoup plus élevé de générations sur la même période.
Selon Simon Martin qui a participé à l’étude :
Sur un million d’années, un très petit nombre d’hybrides en une génération suffit à remodeler de manière significative les génomes de ces papillons.
Mais malgré ce mélange génétique, les deux espèces conservent des comportements différents et ne se sont pas mélangées. La partie du génome qui définit le sexe des papillons est protégée des effets de l’accouplement interespèces, mais plus important encore, leur génome est modifié et façonné par la sélection naturelle et les préférences culturelles, qui permettent aux espèces de rester distinctes et uniques.
Le professeur Jiggins précise qu’en fin de compte, ce type d’étude suggère que les humains ne sont pas aussi uniques que nous le pensions.
En termes de comportement, les humains sont uniques dans leur capacité d’apprentissage et de changement culturel, mais notre comportement est aussi influencé par nos gènes. L’étude d’organismes plus simples comme les papillons peut nous éclairer sur l’évolution de notre propre comportement. Certains des modèles de partage de gènes que nous voyons entre les papillons ont également été documentés dans des comparaisons des génomes humains et néandertaliens, il y a donc un autre lien avec notre propre évolution.
Les deux études publiées dans PLoS Biology :
et présentées sur le site du St John’s College : Butterflies are genetically wired to choose a mate that looks just like them.