Découverte du mystère de l'origine des manchots

Des scientifiques ont mené une étude inédite sur les génomes des différentes espèces de manchots répertoriées. Les résultats ont indiqué que les oiseaux ne proviennent pas de l'Antarctique comme on le pensait.

Malouines new island gorfou sauteur 1La famille des manchots compte aujourd'hui dix-huit espèces dont le gorfou sauteur (Eudyptes chrysocome). © www.manchots.com

Manchot empereur, manchot de Humboldt, manchot Adélie ou encore gorfou sauteur... Les manchots forment une famille d'oiseaux de mer qui compte actuellement dix-huit espèces.

Certaines vivent en Antarctique, d'autres sur des îles des eaux sub-antarctiques, d'autres encore sur les côtes d'Amérique du Sud ou en Australie. Mais d'où ces créatures proviennent-elles vraiment ?

Les oiseaux marins étant régulièrement associés à l'Antarctique, de nombreux scientifiques avançaient que leur origine devait se trouver sur ce territoire. Il n'en est rien.

D'après une nouvelle étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), c'est en Australie et en Nouvelle-Zélande que les manchots sont apparus il y a de cela 22 millions d'années.

Cette découverte est le fruit d'une analyse inédite menée par une équipe internationale de chercheurs. Ces derniers ont collecté des échantillons de tissus et de sang issus de 22 manchots appartenant aux 18 espèces. Ils ont ensuite analysé les génomes qui s'y trouvaient, les ont séquencés et les ont comparés afin d'en apprendre plus sur leur origine et leur diversification à travers les millénaires.

"Les manchots intéressent depuis longtemps les scientifiques et le public", expliquent les scientifiques dans leur rapport. "Mais l'histoire de leur diversification et de leur adaptation à leurs environnements divers demeure contestée".

Grâce à leur étude minutieuse, ils sont parvenus à remonter le temps et éclaircir le mystère, bousculant au passage certaines des théories émises jusqu'ici.

Des environnements tempérés aux eaux froides de l'Antarctique

D'après leurs résultats, ce n'est donc pas en Antarctique que l'histoire des manchots a démarré mais plutôt sur les côtes de l'Australie, de la Nouvelle-Zélande et des îles voisines du Pacifique Sud.

Quand ? Au début du Miocène, il y a quelque 22 millions d'années. "Les manchots ont d'abord occupé des environnements tempérés puis se sont dispersés vers les eaux froides de l'Antarctique", résument les auteurs.

À partir des génomes, ils ont pu déterminer que les ancêtres des manchots empereurs et royaux - qui forment le genre Aptenodytes - ont été les premiers à gagner les eaux sub-antarctiques et antarctiques, sans doute pour profiter de ressources de nourriture abondantes.

Les autres se seraient ensuite dispersés et diversifiés sous l'influence des changements climatiques mais aussi d'autres facteurs.

Parmi eux, l'ouverture du passage de Drake, ce large bras de mer qui sépare aujourd'hui l'extrémité Sud de l'Amérique du Sud et l'Antarctique. Selon les scientifiques, ce passage se serait pleinement ouvert il y a quelque 12 millions d'années et aurait favorisé la formation et l'intensification du courant circumpolaire antarctique, un courant marin qui coule d'Ouest en Est autour de l'Antarctique.

0fefdb9b bd8b 4515 827d 3e82ce1c7b49 jpegLes manchots (ici un manchot papou) se seraient diversifiés sous l'influence des changements climatiques et d'autres facteurs comme l'ouverture du passage de Drake entre l'Amérique du Sud et l'Antarctique.  © Keith BARNEs, www.pittaconsulting.com

Les manchots qui sont des oiseaux incapables de voler, auraient ainsi profité des mouvements marins pour nager vers de nouveaux territoires et les peupler, atteignant aussi bien des îles froides sub-antarctiques, que des zones côtières plus chaudes en Amérique du Sud et en Afrique.

Diversification et hybridation

"Ce fut très satisfaisant de parvenir à résoudre la phylogénie des manchots (les relations de parenté entre les espèces, ndlr), qui est débattue depuis longtemps", a expliqué dans un communiqué, Rauri Bowie, professeur à l'université de Californie de Berkeley et co-auteur de l'étude. "Le débat portait sur la position des manchots empereurs et royaux dans l'arbre généalogique".

"Comme de précédentes études avaient suggéré, notre étude a montré qu'ils forment un groupe frère de tous les autres manchots. Et cela correspond à la riche histoire de fossiles des manchots", a-t-il poursuivi.

Ce n'est toutefois pas la seule découverte réalisée. Les scientifiques ont également pu déterminer que plusieurs groupes de manchots s'étaient hybridés durant leur histoire évolutive.

Le groupe le plus hybridé serait ainsi celui du gorfou sauteur (Eudyptes chrysocome) et de ses proches parents qui montreraient au moins quatre transferts d'information génétique au cours des derniers millions d'années. D'après l'étude, ces échanges auraient favorisé la diversification des manchots mais aussi l'acquisition d'adaptations pour faire face à de nouveaux environnements.

Les chercheurs ont par exemple identifié des changements dans les gènes associés à la régulation de la température corporelle - nécessaire pour s'adapter aux températures glaciales de l'Antarctique -, à la consommation de l'oxygène - permettant de réaliser des plongées plus profondes -, ou encore à l'osmorégulation - indispensable à la survie dans l'eau salée.

Des changements trop rapides pour s'adapter ?

Grâce à des outils analytiques, l'équipe a également pu obtenir un aperçu sur la taille des anciennes populations de manchots jusqu'à un million d'années en arrière.

La majorité des espèces semblent avoir atteint le maximum de leurs effectifs il y a entre 40.000 et 70.000 années alors que le climat se refroidissait tandis que certaines ont connu leur pic durant la période glaciaire précédente, il y a 140.000 ans.

Deux espèces en revanche, le manchot papou et celui des Galápagos, semblent décliner depuis au moins un million d'années.

Si ces estimations renseignent sur le passé des oiseaux marins, elles pourraient également être cruciales pour leur avenir alors que de nombreuses populations sont actuellement menacées.

C'est le cas des colonies d'empereurs victimes en Antarctique du recul des glaces. C'est aussi le cas des manchots Adélie qui ont connu une mortalité de masse l'an passé, de ceux du Cap en déclin à cause du réchauffement des eaux ou encore des manchots antipodes chassés en Nouvelle-Zélande par des espèces invasives.

549d3e19 e1c4 4847 ab9f 7cab265368ae jpegLa spécialiste Juliana Vianna au milieu d'un groupe de gorfous sauteurs.  © Juliana VIANNA

Si les oiseaux sont parvenus par le passé à coloniser divers habitats et s'y adapter, ceci s'est produit sur des millions d'années.

Les scientifiques redoutent ainsi que les changements auxquels les populations font actuellement face ne soient trop rapides pour qu'elles parviennent à s'y adapter de nouveau et suffisamment vite.

"Nous avons vu, sur des millions d'années, que la diversification des manchots a diminué avec l'augmentation des températures mais cela s'est produit sur une grande échelle de temps", a souligné Juliana Vianna, chercheur de l'université pontificale catholique du Chili.

"Aujourd'hui, les changements dans le climat et l'environnement sont trop rapides pour que certaines espèces y répondent".

Pour en savoir plus, Juliana Vianna et Rauri Bowie se penchent désormais sur des séquences génétiques issus de 300 spécimens qui pourraient livrer de nouvelles informations sur les variations entre et au sein des différentes populations recensées.

"Les manchots ont sans aucun doute beaucoup de charisme. Mais j'espère que ces études conduiront aussi à une meilleure conservation", a-t-elle conclu.

Émeline FÉRARD - © GEO

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