Les papillons dévoilent les secrets de la métapopulation
Les mélitées du plantain, papillons vivant dans un réseau de 4 000 terrains inhabités des Iles Åland, en Finlande, ont été étudiées pendant plus de 22 ans en tant que système modèle de métapopulation. Le phénotypage et le génotypage à grande échelle de cette métapopulation ont été réalisés par le projet SPATIALDYNAMICS (Ecological, molecular, and evolutionary spatial dynamics). Les chercheurs ont séquencé le génome complet des mélitées du plantain et établi une cartographie précise des liens avec des données très denses à échelle du génome du polymorphisme nucléotidique. Les recherches génétique et génomique ont alors été intégrées à la recherche écologique. Les résultats prouvent une différence frappante dans l'expression génétique des populations locales ayant différents vécus démographiques. Les papillons femelles de populations établies depuis peu expriment plus le gène associé à la fourniture d'œufs et à l'entretien du vol que les femelles de plus vieilles populations. Ce constat fournit des renseignements importants sur les mécanismes moléculaires à l'origine des différences rapportées évoquées plus tôt en termes de vécu et de processus de population entre les nouvelles et les anciennes populations. Les scientifiques ont également comparé des populations régionales vivant dans deux habitats fragmentés et deux habitats continus dans le nord de l'Europe. Ils ont découvert de nombreux gènes (1 814) exprimés différemment entre les deux types de paysages. Ceci a prouvé que l'extinction récurrente de populations locales et la recolonisation de terrains inhabités de paysages fragmentés étaient sélectionnés pour des profils génétiques spécifiques. Ces résultats prouvent l'existence d'adaptations génomiques pour la vie dans les paysages fragmentés, comme, par exemple, la capacité de voler souvent. Cependant, les chercheurs ont également découvert que les populations de petites îles de la mer Baltique isolées depuis plus de 100 générations avaient cumulé de nombreuses mutations récessives néfastes. Ces mutations compromettent la viabilité à long terme de la population et illustrent ce que pourraient devenir de nombreuses populations restantes vivant dans des paysages fragmentés par l'activité humaine. La recherche sur le gène métabolique phosphoglucose isomérase a prouvé le lien entre l'écologie et la dynamique micro-évolutionnaire dans les populations naturelles. Ceci pourrait améliorer la réponse des espèces aux conditions environnementales néfastes aux changements climatiques et d'utilisation des terres.
Mots‑clés
Papillons, métapopulation, paysages fragmentés, mélitée du plantain, Iles Åland, SPATIALDYNAMICS