De Will Dunham
WASHINGTON (Reuters) – L’évolution des pingouins de leurs ancêtres oiseaux de mer volants aux habitants incapables de voler des environnements marins, de l’Antarctique glacial aux îles tropicales des Galapagos, fait partie des merveilles du règne animal.
Les chercheurs ont proposé mardi l’examen le plus approfondi à ce jour de l’histoire des manchots remontant à leurs origines il y a plus de 60 millions d’années, notamment l’identification d’une suite de gènes cruciaux dans les adaptations liées à la vision sous-marine, aux longues plongées, à la régulation de la température corporelle, à l’alimentation et taille du corps.
Les chercheurs ont séquencé les génomes des 20 espèces et sous-espèces de manchots vivants. Avec plus des trois quarts des espèces de manchots connues aujourd’hui éteintes, les chercheurs ont également inclus dans leur analyse 50 espèces fossiles à l’aide de données squelettiques.
Les chercheurs ont déclaré que les pingouins ont évolué à partir d’un ancêtre commun partagé avec un groupe d’oiseaux de mer comprenant des albatros et des pétrels. Les pingouins ont d’abord développé la capacité de plonger, comme un macareux, et ont ensuite perdu la capacité de voler en s’adaptant à un royaume aquatique, devenant d’excellents nageurs et plongeurs.
Le plus ancien pingouin connu – datant d’il y a 61 millions d’années, environ 5 millions d’années après l’événement d’extinction de masse qui a condamné les dinosaures – s’appelle Waimanu Manningi, de Nouvelle-Zélande.
“Pour moi, les pingouins sont un exemple parfait d’une transition évolutive majeure, comme l’évolution d’un mode de vie aquatique chez les baleines ou le vol chez les chauves-souris”, a déclaré le paléontologue aviaire Daniel Ksepka du Bruce Museum de Greenwich, Connecticut, co-auteur de l’étude. publié dans la revue Nature Communications https://www.nature.com/articles/s41467-022-31508-9.
“Nous savons que les pingouins ont évolué à partir d’oiseaux volants, mais cela s’est produit il y a plus de 60 millions d’années et nous devons nous tourner vers les archives fossiles pour reconstituer où, quand et comment cela s’est produit. De plus, les pingouins sont des créatures ridiculement charmantes. Ils aiment, ils se battent , ils volent, et à cause de leur drôle de posture droite, il est vraiment facile de les imaginer ayant les mêmes motivations que les gens », a déclaré Ksepka.
L’étude a illustré comment les changements de température globale – les oscillations entre les périodes froides et chaudes – et les changements dans les principaux courants océaniques ont été des moteurs importants de l’évolution des manchots.
“Nous avons estimé comment les populations de chaque espèce de manchot ont fluctué au cours des 250 000 dernières années à partir des signatures laissées dans leur génome par les effondrements et les booms démographiques”, a déclaré Ksepka. “Le cirage et le déclin des calottes glaciaires ont eu un impact important sur les manchots, et les espèces vulnérables à la fonte des glaces de mer pourraient grandement souffrir du futur réchauffement climatique.”
On a également constaté que les manchots présentaient les taux d’évolution les plus bas jamais détectés parmi les oiseaux.
Les manchots vivent principalement dans l’hémisphère sud, y compris des espèces comme le manchot Adélie le long des côtes de l’Antarctique. Le manchot des Galapagos est le seul trouvé au nord de l’équateur.
Theresa Cole, chercheuse postdoctorale à l’Université de Copenhague et auteure principale de l’étude, a déclaré que la recherche avait découvert une variété de gènes probablement impliqués dans des adaptations physiologiques uniques des manchots.
Ils présentent des mutations génétiques qui déplacent leur vision vers l’extrémité bleue du spectre des couleurs. La lumière bleue pénètre plus profondément dans l’océan que la lumière à l’extrémité rouge du spectre, ce trait a donc aidé à affiner la vision pour une acuité sous-marine à faible luminosité.
Les gènes qui aident les oiseaux à détecter les goûts salés et acides sont actifs chez les manchots. Mais les gènes qui aident à détecter les goûts amers, sucrés et salés sont inactivés. Ceux-ci peuvent ne plus être nécessaires car les manchots se nourrissent d’eau froide et salée et avalent généralement des proies telles que des poissons, des crevettes et des calmars entiers.
Les pingouins présentent un aplatissement et un raidissement des os de leurs ailes et une réduction de leurs plumes de vol en de minuscules structures qui aident à convertir les ailes en nageoires. Ils ont également réduit les espaces aériens dans le squelette et augmenté l’épaisseur de la paroi osseuse pour augmenter l’efficacité de la plongée, tout en ajoutant la capacité de stocker plus d’oxygène dans leurs muscles pour les longues plongées.
Les pingouins étaient autrefois beaucoup plus grands que les espèces d’aujourd’hui. Une espèce, Kumimanu biceae, qui habitait la Nouvelle-Zélande il y a entre 55 et 60 millions d’années mesurait environ 1,8 mètre de haut. La plus grande espèce existante, le manchot empereur, mesure environ 1 mètre de haut.
(Reportage par Will Dunham, édité par Rosalba O’Brien)
