Nouvelle étude sur l’histoire évolutive des lions éteints et vivants

Un chercheur de l’USN fait partie d’une équipe qui utilise la génomique pour étudier les lions

FORT LAUDERDALE/DAVIE, Fla. – Le « roi de la jungle » est en péril.

Au cours des 200 dernières années, le lion a perdu 90% de ses effectifs d’antan – on les trouve aujourd’hui dans de petites populations isolées, principalement en Afrique australe et orientale. De minuscules populations reliques persistent en Afrique centrale, en Afrique de l’Ouest et dans la réserve forestière de Gir au sein de la péninsule de Kathiawar en Inde.

Les sous-espèces d’Afrique du Nord, le lion de Barbarie et le lion de la province du Cap, ont disparu au cours du dernier siècle et demi, et ils ont pratiquement disparu d’Eurasie depuis leur apogée au cours de la fin de la période glaciaire du Pléistocène, lorsque les lions des cavernes ont été dispersés de l’Ibérie à l’Alaska. Les lions sont classés comme vulnérables par la Liste rouge, l’UICN et la loi américaine sur les espèces menacées.

Les détails de l’histoire naturelle du lion sont obscurs.

  • Quand le lion des cavernes du Pléistocène s’est-il séparé des lions modernes ?
  • Quelle était leur hiérarchie ancestrale ?
  • La sous-espèce de lion disparue s’est-elle hybridée avec les ancêtres des lions modernes africains ou asiatiques ?
  • Leur extinction a-t-elle été précédée d’un appauvrissement génétique, rappelant d’autres groupes de mammifères disparus ?

Pour aider à répondre à certaines de ces questions, une nouvelle étude « The Evolutionary History of Extinct and Living Lions » publiée dans Proceedings of The National Academy of Sciences, utilise la puissance de l’ADN ancien et des analyses du génome entier pour résoudre ces questions. Stephen J. O’Brien, docteur en sciences, chercheur et professeur au Halmos College of Natural Sciences and Oceanography de la Nova Southeastern University (NSU), faisait partie de l’équipe de recherche.

« Les nouveaux résultats illustrent la puissance de l’ère de la génomique pour révéler les secrets perdus de la préhistoire en lisant les codes de l’empreinte ADN chez les ancêtres des espèces modernes », a déclaré O’Brien. « Et l’appauvrissement génétique alarmant du ‘lion indien’ est clairement affirmé. »

La carrière d’O’Brien s’étend sur plusieurs décennies, remontant à un mandat de 25 ans en tant que chef du laboratoire de la diversité génomique au National Cancer Institute (NCI), National Institutes of Health (NIH) de 1986 à 2011. Il a rejoint le Centre Theodosius Dobzhansky de bioinformatique du génome de l’Université d’État de Saint-Pétersbourg (Russie) en décembre 2011, où il occupe le poste de directeur scientifique.

Les auteurs principaux Marc de Manuel et Ross Barnett ont séquencé des échantillons paléontologiques de musées et de permafrost de lions (jusqu’à 30 000 ans) provenant de l’extérieur de leur aire de répartition actuelle, aux côtés d’échantillons modernes de lions vivants, afin d’examiner comment les lions historiques ont évolué et se sont répandus.

« C’était incroyable de travailler avec des échantillons de lions des cavernes vieux de 30 000 ans et d’obtenir le génome complet de l’animal », a déclaré Barnett. « Cela montre à quel point la technologie de l’ADN ancien a progressé au cours de la dernière décennie et comment la génomique du passé peut informer la conservation de l’avenir. »

A côté du Collège Halmos de NSU, l’équipe de recherche comprenait des membres de l’Institut Globe – Université de Copenhague et de l’Institut de science et de technologie de Barcelone. Ils ont conclu que les ancêtres des lions modernes vivants et des lions des cavernes disparus ont divergé en lignées distinctes il y a environ 500 000 ans. Des simulations par modélisation informatique ont indiqué peu de flux de gènes ou d’hybridation détectable après la séparation, malgré des zones potentielles de chevauchement de l’aire de répartition en Asie occidentale et des preuves antérieures solides d’hybridation généralisée parmi d’autres espèces de Panthera (grands félins).

Ceci suggère provisoirement que des facteurs encore non identifiés ont conspiré pour empêcher une reproduction efficace entre les deux types de lions au cours du Pléistocène. Les auteurs ne trouvent également aucune preuve claire d’un déclin de la diversité génétique chez les lions des cavernes, les lions de Barbarie ou les lions du Cap avant l’extinction.

Il y a environ 70 000 ans, les lions modernes se sont clairement séparés en deux lignées distinctes : (1) les lions que l’on trouve aujourd’hui en Afrique centrale, orientale et australe ; et (2) les lions indiens, ouest-africains et nord-africains éteints.

Cela a de fortes implications en matière de conservation.

Connaître le plus proche parent du lion de Barbarie éteint éclairera toute tentative potentielle de réintroduction. De même, la précarité de la population indienne (moins de 500 individus) est un sujet politiquement sensible, mais la résolution de leurs plus proches parents vivants pourrait éclairer les futures initiatives de restauration et d’outbreeding.

Les lions indiens modernes se sont avérés être presque génétiquement uniformes conséquence de siècles de persécution et de goulots d’étranglement génétiques historiques. Ces lions présentent de multiples corrélations physiologiques de la consanguinité (par exemple, diminution du nombre de spermatozoïdes, défauts squelettiques, réduction de la testostérone et réduction dérivée de la taille de la crinière). De plus, la nouvelle étude a démontré fermement que les lions indiens d’aujourd’hui sont, en fait, natifs de la région et n’ont pas été apportés d’Afrique à l’époque pré-coloniale comme cela a été floqué dans les médias populaires.

Cette nouvelle étude fournit des détails inégalés sur l’histoire évolutive du lion, montrant les relations entre les différentes populations géographiques modernes et même les populations éteintes. Les résultats ont de larges implications pour les futurs travaux de conservation de ce qui est maintenant une espèce vulnérable.

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