Cette illustration montre la reconstruction par un paléoartiste des trois espèces de rhinocéros éteintes dont les génomes ont été séquencés dans le cadre de l'étude. Au premier plan se trouve une licorne sibérienne (Elasmotherium sibiricum), et juste derrière se trouvent deux rhinocéros de Merck (Stephanorhinus kirchbergensis). Au loin, un rhinocéros laineux (Coelodonta antiquitatis). XNUMX crédit
Il y a eu une question séculaire remontant à l'époque de Darwin sur les relations entre les cinq espèces de rhinocéros vivant dans le monde. L'une des raisons pour lesquelles les réponses ont été difficiles à trouver est que la plupart des rhinocéros ont disparu avant le Pléistocène. Maintenant, les chercheurs rapportant dans la revue Cellule le 24 août ont aidé à combler les lacunes de l'arbre généalogique évolutif des rhinocéros en analysant les génomes des cinq espèces vivantes ainsi que les génomes de trois espèces anciennes et éteintes.
Les résultats montrent que la scission la plus ancienne a séparé les lignées africaines et eurasiennes il y a environ 16 millions d'années. Ils constatent également que, bien que les populations de rhinocéros en déclin aient aujourd'hui une diversité génétique plus faible et plus de consanguinité que par le passé, les rhinocéros ont historiquement eu de faibles niveaux de diversité génétique.
"Nous pouvons maintenant montrer que la branche principale de l'arbre de vie des rhinocéros se situe entre les régions géographiques, l'Afrique contre l'Eurasie, et non entre les rhinocéros qui ont une corne contre deux", déclare Love Dalén du Centre de paléogénétique et du Musée suédois. d'Histoire Naturelle. « La deuxième découverte importante est que tous les rhinocéros, même ceux qui ont disparu, ont une diversité génétique relativement faible. Dans une certaine mesure, cela signifie que la faible diversité génétique que nous observons chez les rhinocéros d'aujourd'hui, qui sont tous en voie de disparition, est en partie une conséquence de leur biologie.
"Les huit espèces ont généralement affiché soit une diminution continue mais lente de la taille de la population au cours des 2 derniers millions d'années, soit de petites tailles de population continues sur de longues périodes", a déclaré Mick Westbury de l'Université de Copenhague, au Danemark. "Des tailles de population continuellement faibles peuvent indiquer que les rhinocéros en général sont adaptés à de faibles niveaux de diversité."
Cette notion est cohérente avec un manque apparent de mutations délétères accumulées chez les rhinocéros au cours des dernières décennies. Westbury dit que les rhinocéros ont peut-être purgé des mutations délétères au cours des 100 dernières années, leur permettant de rester relativement en bonne santé, malgré une faible diversité génétique.
La nouvelle étude a été inspirée lors d'une réunion scientifique. Dalén et Tom Gilbert, de l'Université de Copenhague, avaient travaillé séparément sur différentes espèces de rhinocéros. Ils ont réalisé que s'ils unissaient leurs forces, avec des collègues du monde entier, ils pourraient faire une étude comparative de tous les rhinocéros vivants avec les trois espèces qui ont disparu au cours de la dernière période glaciaire.
Il y avait des défis à surmonter, dit Shanlin Liu, Université agricole de Chine, Pékin. "Lorsque nous avons décidé de rassembler toutes les données sur les rhinocéros et de mener une étude de génomique comparative, nous avons également été confrontés au problème des 'big data'", a expliqué Liu.
Les données sur le génome représentaient différents types de données, en partie en raison de l'inclusion de données modernes et anciennes. L'ADN. L'équipe a dû développer de nouveaux outils d'analyse pour tenir compte de ces différences. Les nouvelles approches et outils qu'ils ont développés peuvent maintenant être appliqués à des études dans d'autres groupes taxonomiques.
Dalén dit que les résultats sont "en partie de bonnes nouvelles, et en partie non". Il semble que les faibles niveaux de diversité génétique chez les rhinocéros fassent partie de leur histoire à long terme et n'aient pas entraîné d'augmentation des problèmes de santé liés à la consanguinité et aux mutations pathogènes.
"Cependant, nous constatons également que les rhinocéros d'aujourd'hui ont une diversité génétique plus faible et des niveaux de consanguinité plus élevés, par rapport à nos génomes de rhinocéros historiques et préhistoriques", dit-il. "Cela suggère que les récents déclins de population causés par la chasse et la destruction de l'habitat ont eu un impact sur les génomes. Ce n'est pas bon, car une faible diversité génétique et une forte consanguinité peuvent augmenter le risque d'extinction des espèces actuelles.
Les résultats ont des implications pratiques pour la conservation des rhinocéros, selon les chercheurs.
"Nous savons maintenant que la faible diversité que nous observons chez les individus contemporains n'est peut-être pas le signe d'une incapacité à se rétablir, mais plutôt d'un état naturel de rhinocéros", déclare Westbury. "Nous pouvons mieux guider les programmes de rétablissement pour se concentrer sur l'augmentation de la taille de la population plutôt que sur la diversité génétique individuelle."
L'équipe espère que les nouvelles découvertes seront utiles pour la poursuite de l'étude des rhinocéros et de leur conservation. Dalén rapporte que son équipe travaille actuellement sur une étude plus approfondie du rhinocéros laineux éteint. Pendant ce temps, Westbury est impliqué dans la comparaison des génomes de rhinocéros noirs d'Afrique échantillonnés avant la récente diminution de la taille de la population à ceux d'individus contemporains.
"Nous espérons que cela fournira un cadre pour mieux comprendre d'où les populations transférées peuvent provenir, des changements directs dans la diversité génétique et si des populations ont pu être perdues à jamais à cause des humains", a déclaré Westbury.
Référence : 24 août 2021, Cellule.
DOI : 10.1016/j.cell.2021.07.032
Les chercheurs ont reçu le soutien du Conseil européen de la recherche, du Fonds de recherche indépendant du Danemark, du Conseil australien de la recherche, de l'Agencia Estatal de Investigación, du Howard Hughes Medical Institute, de GENCAT, du Conseil suédois de la recherche et de Formas.
