De nouvelles espèces d'insectes, de vers et d'autres animaux rampants sont annoncées tous les mois. De même, la semaine dernière, deux nouvelles espèces de dauphins à bosse ont fait la une des journaux. Et en octobre, on a appris que les premiers humains avaient peut-être moins d'espèces que prévu. Cela force la question: que faut-il pour être une espèce distincte?
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Il existe plus de 70 définitions officielles d’espèces, dont 48 largement acceptées et utilisées par les scientifiques. Et il n’existe aucune règle stricte selon laquelle les scientifiques doivent s’en tenir à une seule définition; certains appliquent une poignée de définitions d'espèce lorsqu'ils abordent le sujet. «Personnellement, je vais au laboratoire tous les jours et j'utilise cinq définitions d'espèces pour effectuer des recherches», explique Sergios-Orestis Kolokotronis, écologiste moléculaire à l'Université Fordham et co-auteur de la nouvelle étude sur les dauphins publiée dans Molecular Ecology . "Et je dors bien dans cette incertitude."
Les définitions d’espèce ne se traduisent souvent pas d’un organisme à l’autre. Les dauphins peuvent être isolés par la distance et un comportement qui les empêche de se reproduire, mais dans d'autres cas, tels que les bactéries qui se reproduisent de manière asexuée, ces marqueurs distinctifs ne s'appliquent pas. Ainsi, la définition de ce qui constitue une espèce varie selon que les scientifiques étudient les dauphins, les singes, les insectes, les méduses, les plantes, les champignons, les bactéries, les virus ou d’autres organismes, explique Kolokotronis. De même, les méthodes d’investigation de ces espèces varient également. «Celui qui découvre LA définition unificatrice des espèces à travers les domaines de la vie remporte le prix Crafoord!», Plaisante Kolokotronis.
Dans le cas des quatre espèces de dauphins, chacune occupe différentes parties de l'océan à travers le monde, y compris dans l'Atlantique au large de l'Afrique occidentale ( Sousa teuszii ), dans le centre et l'ouest de l'Indo-Pacifique ( Sousa plumbea ), dans l'est de l'Inde et dans l'ouest du pays. Pacifique ( Sousa chinensis ) et dans le nord de l’Australie (des chercheurs sont en train de travailler sur un nom pour celui-là - Sousa bazinga, ça vous tente ?).
Bien que les dauphins à bosse se ressemblent beaucoup, leur génétique raconte une histoire différente. Les chercheurs ont recueilli 235 échantillons de tissus et 180 crânes dans toute la distribution des animaux, ce qui représente le plus grand ensemble de données rassemblées à ce jour pour les animaux. L'équipe a analysé l'ADN mitochondrial et nucléaire des tissus, qui a révélé des variations significatives entre ces quatre populations. Ils ont également comparé les crânes pour les différences morphologiques.
Bien que la ligne de démarcation entre les espèces, les sous-espèces et les populations soit floue, dans ce cas, les chercheurs sont convaincus que les quatre dauphins sont suffisamment divergents pour justifier le titre «espèce». L'ADN mitochondrial a révélé des signatures génétiques suffisamment distinctes pour signaler une espèce distincte. De même, des différences dans les crânes des dauphins ont corroboré cette divergence. Bien que l’ADN nucléaire fournisse une image légèrement plus confuse, il montre encore clairement les différences entre les quatre espèces.
«Nous pouvons affirmer avec certitude qu'une telle divergence signifie que ces populations sont isolées sur le plan démographique et évolutif», a déclaré Martin Mendez, écologiste moléculaire au Musée américain d'histoire naturelle et auteur principal du journal Dolphin . " La clé est que toutes les preuves - l'ADN mitochondrial, l'ADN nucléaire et la morphologie - présentaient des motifs concordants d'unités distinctes", poursuit-il, qui sont "un must pour les propositions d'espèce".
Nomme-moi! Les dauphins à bosse australiens attendent avec impatience leur nom scientifique. Photo de Mendez et al., Molecular Ecology
Les données génétiques collectées par l'équipe n'ont pas suffisamment de résolution pour révéler le temps écoulé depuis la divergence des dauphins à bosse, et l'équipe n'a pas encore examiné les facteurs qui ont alimenté ces événements de spéciation. Mais Mendez et ses collègues ont constaté que, dans certaines populations de dauphins, des facteurs environnementaux tels que les courants et la température jouent un rôle dans la séparation des populations et encouragent la spéciation. Différents comportements peuvent également contribuer à renforcer cette séparation. Très probablement, cependant, l'isolement géographique joue un rôle important dans ce cas. «Pour les populations vivant à quelques centaines de kilomètres l'une de l'autre, il est parfaitement possible qu'elles se rencontrent», explique Mendez. "Mais la distance qui sépare l'Afrique de l'Australie est tellement grande qu'il est difficile d'imaginer que ces populations soient jamais liées."
Les dauphins, constatent Mendez et ses collègues, évoluent assez rapidement une fois qu’ils sont isolés des populations parentales. De nouvelles espèces cryptiques ou cachées se sont retrouvées dans des eaux proches de l'Amérique du Sud. Il peut très bien y avoir d’autres espèces de dauphins - ou n’importe quel type d’animal - se dissimulant sans se faire repérer au sein d’une espèce déjà découverte. «Cela s'applique vraiment à la plupart des taxons», déclare Mendez. Globalement, «nous ajoutons beaucoup plus d'espèces en examinant des données génétiques».
Alors que les espèces cryptiques attendent presque certainement une découverte et augmenteront le nombre de têtes de certains organismes, dans le cas d'anciens ancêtres humains, en revanche, les chercheurs soupçonnent maintenant que nous avons été trop prompts à retirer la carte de l'espèce. Un crâne d' Homo erectus vieux de 1, 8 million d'années, extrêmement bien préservé et découvert en Géorgie, a alerté les scientifiques sur cette éventuelle révision. Les proportions étranges du crâne - grand, mais avec un petit cas cérébral - ont incité les chercheurs à analyser les variations entre les crânes humains et chimpanzés modernes et à les comparer à celles d’autres espèces ancêtres connues. Comme le rapporte le gardien:
Ils ont conclu que la variation entre eux n'était pas plus grande que celle observée à Dmanisi. Plutôt que d’être des espèces séparées, les ancêtres humains découverts en Afrique à partir de la même période peuvent simplement être des variants normaux de H erectus .
Si les scientifiques ont raison, cela coupera la base de l'arbre évolutif humain et signifiera la fin de noms tels que H rudolfensis, H gautengensis, H ergaster et éventuellement H habilis .
Le crâne mystérieux et controversé de Dmanisi. Photo de Guram Bumbiashvili, Musée national géorgien
Les humains anciens, bien sûr, ne sont plus là pour étudier leurs comportements et leurs tendances en matière d'accouplement, l'anatomie doit donc le faire. Pour le moment, les chercheurs réclament plus de spécimens pour déterminer où cette ligne va tomber.
La ligne qui distingue deux espèces peut être floue, mais dans le cas des dauphins, c'est un gros problème en termes de conservation. L'Australie, par exemple, prévoit d'élaborer une législation de protection pour sa nouvelle espèce de dauphin, et Mendez espère que d'autres pays feront de même.
Néanmoins, réfléchir à la spéciation des humains chez les dauphins à la lumière de ces deux découvertes soulève de nombreuses questions: est-ce que nous divisons fractalement l’information génétique et la taille de la cavité cérébrale pour regrouper et regrouper des organismes, ou existe-t-il une grande diversité génétique chez des espèces même familières? encore à découvrir? Que signifie pour une espèce gagner ou perdre des membres de son arbre généalogique? Le monde et ses organismes attendent plus de recherches.
Deux membres de l'espèce de dauphin australien récemment identifiée. Photo de Mendez et. al., écologie moléculaire
