Une population d’oiseaux envahissants à Hawaï fournit une fenêtre sur la dérive génétique – des changements évolutifs généralement observés au cours des millénaires.
Comprendre la dérive génétique, ou la mutation aléatoire des gènes au fil du temps, est vital pour la conservation d’espèces en danger critique d’extinction avec de petites populations, telles que le nid d’abeilles hawaïen, l’Iwi (Vestiaria coccinea).
Les oiseaux indigènes d’Hawaï connaissent l’un des pires taux d’extinction au monde, en raison d’une combinaison de perte d’habitat, de prédateurs introduits, de changements climatiques et de maladies telles que le paludisme aviaire.
Lorsqu’une faune aviaire entière est menacée, les chercheurs ont tendance à se concentrer sur les espèces indigènes en péril.
Mais un écologiste aviaire, Jeffrey Foster, de la Northern Arizona University aux États-Unis, s’est rendu compte que l’introduction récente d’un petit oiseau chanteur à Hawaï offrait une occasion unique d’étudier les changements génétiques dans une échelle de temps relativement courte alors que les oiseaux colonisaient Hawaï d’île en île.
» Les parulines de Brousse japonaises sont arrivées pour la première fois sur la Grande Île lorsque j’y vivais dans les années 1990″, explique Foster. « L’idée que l’on puisse étudier cette invasion en cours m’a totalement soufflé l’esprit. »
La paruline de Brousse a été introduite sur la grande île d’Oahu en 1929, puis a ensuite colonisé de plus petites îles extérieures au milieu des années 1990. Foster et ses collègues ont mesuré les changements de diversité génétique chez la paruline de brousse en comparant des échantillons de sang et de muscles de 147 oiseaux vivant sur cinq îles entre 2003 et 2005.
La théorie génétique des populations prédit que la dérive génétique dans de petites populations entraîne éventuellement une perte de diversité. Étude de Foster, publiée dans la revue Auk: Les progrès ornithologiques ont révélé que la diversité génétique des parulines de brousse introduites suivait cette prédiction. La richesse génétique, mesurée par la présence de variantes génétiques appelées allèles, était la plus élevée au point d’introduction, où il y avait plus d’oiseaux fondateurs, et la plus faible sur les îles les plus éloignées d’Oahu, qui avaient des populations plus petites.
Il y avait cependant quelques variations à ce modèle. Les oiseaux d’une île, Kauai, avaient une diversité génétique presque égale à leur source présumée, ce qui peut indiquer que plusieurs individus l’ont colonisée.
La découverte a également illustré l’un des principaux résultats de la dérive génétique.
« Les oiseaux de Kauai, l’île située juste à l’ouest d’Oahu, semblent être plus distincts que ceux des îles situées à l’est d’Oahu », explique Foster, « suggérant qu’au fil du temps, les oiseaux des îles respectives pourraient continuer à diverger génétiquement. »
Les yeux d’argent (du genre Zosterops) sont une espèce souvent utilisée pour étudier les changements de diversité génétique dans une population lors de la colonisation des îles et tester les prédictions de la théorie génétique. Les yeux argentés se déplacent en troupeaux, et les populations fondatrices des îles éloignées sont donc composées de nombreux individus avec leur diversité génétique.
En revanche, la paruline du Japon est un oiseau solitaire, de sorte que le processus de colonisation sur les îles ne comprend que quelques individus à la fois. L’étude des parulines de brousse permet aux chercheurs d’avoir un aperçu du processus de dérive génétique qui se produit dans les populations plus petites.
Foster dit que l’espèce n’est qu’un exemple de colonisations inter-îles par des oiseaux introduits dans les îles Hawaïennes, et suggère que ce système d’étude peut servir de modèle pour l’évolution contemporaine.