Le génome des papillons n’a pratiquement pas changé en 250 millions d’années d’évolution

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Le génome des papillons n’a pratiquement pas changé en 250 millions d’années d’évolution
Le génome des papillons n’a pratiquement pas changé en 250 millions d’années d’évolution

Africa-Press – CentrAfricaine. Les papillons, avec plus de 165.000 espèces décrites, constituent l’un des groupes d’insectes les mieux connus du monde. Si l’origine de ces insectes ailés remonte à bien avant la disparition des dinosaures, leur génome est resté largement inchangé, et ce malgré l’énorme diversité des espèces.

C’est l’étonnante découverte réalisée par une équipe de scientifiques britanniques qui, en retraçant le code génétique des tout premiers papillons, a identifié 32 chromosomes ancestraux comme éléments constitutifs de la quasi-totalité des lépidoptères. Leurs recherches, publiées dans la revue Nature Ecology and Evolution le 21 février 2024, offrent un nouvel éclairage sur l’histoire évolutive des papillons.

32 chromosomes restés intacts depuis 250 millions d’années

Pour aboutir à ces résultats, la doctorante au centre Wellcome Sanger Institute, Charlotte Wright, et son équipe ont recueilli et étudié les données de 210 espèces de papillons diurnes et nocturnes provenant du monde entier. Parmi celles-ci, l’Argus bleu-nacré (Lysandra coridon), la Piéride de l’Aubépine (Aporia crataegi) ou encore la Phalène brumeuse (Operophtera brumata).

En conjuguant séquençage et assemblage, les chercheurs ont identifié 32 chromosomes ancestraux, qu’ils ont baptisés les “éléments de Merian”, en référence à Maria Sibylla Merian, une entomologiste allemande pionnière du 17e siècle. Ces chromosomes sont non seulement communs à tous les papillons de jour et de nuit sélectionnés, mais ils sont aussi restés intacts chez la majorité d’entre eux depuis leur dernier ancêtre commun, vieux de plus de 250 millions d’années.

“Nous avons été impressionnés de constater à quel point la structure du génome des papillons diurnes et nocturnes est restée stable sur une période de temps aussi longue”, s’enthousiasme auprès de Sciences et Avenir Charlotte Wright, doctorante et autrice principale de l’étude.

Fusion et fission chez les papillons

En reconstruisant l’arbre phylogénétique des lépidoptères, les chercheurs ont également constaté que certains groupes d’espèces avaient défié ces contraintes de structure du génome et évolué vers des réarrangements chromosomiques radicalement différents, par fission et par fusion.

C’est notamment le cas des papillons appartenant au genre Pieris, comme la Piéride du Chou (Pieris brassicae) ou la Piéride de la Rave (Pieris rapae), dont les génomes ont été fragmentés puis réorganisés il y a environ 35 millions d’années. Les génomes des papillons appartenant au genre Lysandra, comme l’Azuré bleu céleste (Lysandra bellargus), eux, se sont réorganisés plus récemment, il y a environ 5 millions d’années.

“Avec une telle quantité de données séquencées et assemblées à large échelle, cette étude offre une meilleure compréhension du processus évolutif des papillons, et ouvre la voie à de nouvelles recherches”, nous explique Violaine Llaurens, directrice de recherche CNRS et biologiste de l’évolution au CIRB, qui n’a pas participé à ces travaux.

À l’avenir, les chercheurs britanniques espèrent trouver des indices supplémentaires dans les rares groupes qui ont échappé aux règles de structure du génome. “Ces résultats ne sont qu’un début pour découvrir à quel point la diversité génétique chez les lépidoptères et les facteurs qui la sous-tendent pourrait aider la préservation des espèces”, conclut Charlotte Wright.

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