Les pingouins ne sont pas étrangers à changement climatique. Leur histoire de vie a été façonnée par la hausse et la baisse des températures, et leurs corps sont hautement spécialisés pour certaines des conditions les plus extrêmes de la Terre.
Et pourtant, les scientifiques craignent que la voie évolutive du pingouin ne s’arrête, grâce à ce qui semble être les taux d’évolution les plus bas jamais détectés chez les oiseaux.
Une équipe de chercheurs internationaux vient de publier l’une des études les plus complètes sur l’évolution des manchots à ce jour, qui est la première à intégrer des données d’espèces de manchots vivants et fossiles.
La recherche dévoile l’histoire de la vie tumultueuse des manchots en général, avec les trois quarts de toutes les espèces de manchots connues – désormais représentées uniquement par des fossiles – déjà éteintes.
“En 60 millions d’années, ces oiseaux emblématiques ont évolué pour devenir des prédateurs marins hautement spécialisés et sont maintenant bien adaptés à certains des environnements les plus extrêmes de la planète”, les auteurs écrivent.
“Pourtant, comme le révèle leur histoire évolutive, ils se présentent désormais comme des sentinelles soulignant la vulnérabilité de la faune adaptée au froid dans un monde qui se réchauffe rapidement.”
Sur terre, les pingouins peuvent sembler un peu ridicules, avec leur dandinement maladroit et leurs ailes apparemment inutiles. Mais sous l’eau, leurs corps se transforment en torpilles hydrodynamiques qui feraient rêver n’importe quel poisson en fuite.
Les manchots avaient déjà perdu leur capacité de voler il y a 60 millions d’années, avant la formation des calottes polaires, au profit de la plongée propulsée par les ailes.
Les fossiles et les données génomiques suggèrent les caractéristiques uniques qui permettent aux modes de vie aquatiques des manchots d’émerger au début de leur existence en tant que groupe, avec des taux de changement évolutif tendant généralement à la baisse au fil du temps.
Les scientifiques pensent que les pingouins sont originaires d’un micro-continent gondwanien appelé Zealandia, qui est maintenant principalement submergé sous l’océan.
L’article suggère que les ancêtres des manchots modernes – les manchots royaux – sont apparus il y a environ 14 millions d’années, soit 10 millions d’années après que les analyses génétiques l’aient suggéré.
Cette période particulière coïnciderait avec un moment de refroidissement global appelé la transition climatique du Miocène moyen. Les manchots vivants, cependant, se sont divisés en groupes génétiques distincts au cours des 3 derniers millions d’années.
Les pingouins se sont dispersés à travers Zealandia avant de se disperser plusieurs fois en Amérique du Sud et en Antarctique, les groupes ultérieurs faisant probablement du stop sur le courant circumpolaire antarctique.
Les scientifiques ont découvert que presque toutes les espèces de manchots ont connu une période d’isolement physique au cours de la dernière période glaciaire.
Leur contact avec d’autres manchots a été limité pendant cette période, car des groupes ont été forcés de vivre dans des zones d’habitat plus fragmentées plus au nord, où ils pouvaient encore trouver de la nourriture et un abri.
En conséquence, le pool d’ADN de chaque groupe est devenu plus étroit, éloignant génétiquement les espèces.
Dans la période de réchauffement qui a suivi, ils sont repartis vers les pôles, et certains groupes, désormais beaucoup plus distincts génétiquement, se sont à nouveau croisés.
La façon dont certains groupes de manchots ont vécu ces événements climatiques importants donne un aperçu de la manière dont ils pourraient faire face au changement climatique d’origine humaine.
Les groupes qui ont augmenté en nombre lors du réchauffement ont partagé certaines caractéristiques : ils étaient migrateurs et se nourrissaient au large. Les chercheurs pensent que ces caractéristiques leur ont permis de mieux réagir aux changements climatiques, en particulier la capacité de chercher des proies plus loin et de se déplacer vers des latitudes plus basses.
Ceux qui ont diminué en nombre, en revanche, vivaient à un endroit particulier et cherchaient de la nourriture plus près du rivage : un mode de vie qui ne s’adapte pas très bien lorsque les conditions « à la maison » changent radicalement.
Mais la capacité des pingouins à changer pourrait être limitée par plus qu’un simple mode de vie – cela semble être ancré dans leurs gènes.
Il s’avère que les manchots ont les taux d’évolution les plus bas jamais détectés chez les espèces d’oiseaux, ainsi que leur ordre frère, les Procellariiformes, qui comprend des oiseaux comme les pétrels et les albatros.
Les chercheurs ont comparé 17 ordres différents d’oiseaux au total, en utilisant plusieurs signatures génétiques étroitement liées aux taux de changement évolutif.
Ils ont remarqué que les oiseaux aquatiques avaient généralement des taux d’évolution plus lents que leurs parents terrestres, ils pensent donc que l’adoption d’un mode de vie aquatique pourrait aller de pair avec de faibles taux d’évolution. Ils pensent également que les taux d’évolution chez les oiseaux sont plus faibles dans les climats plus frais.
L’ordre des Pelecaniformes, qui comprend les oiseaux marins comme les pélicans et les cormorans, était près du tiers pour le taux d’évolution le plus bas, et la sauvagine (ordre des Ansériformes) avait des taux beaucoup plus faibles que les oiseaux terrestres comme les dindes, les poulets et les cailles (ordre des Galliformes).
Les chercheurs notent que les manchots de la couronne ancestraux ont évolué à un rythme plus rapide que les manchots vivants, mais même alors, cela a été lent par rapport aux autres oiseaux.
La moitié de toutes les espèces de manchots vivants sont en voie de disparition ou vulnérables, et les scientifiques affirment que leurs taux d’évolution lents et leurs modes de vie de niche pourraient envoyer les manchots vers une impasse.
“Le rythme actuel du réchauffement combiné à des refuges limités dans l’océan Austral dépassera probablement de loin la capacité d’adaptation des manchots”, a-t-il ajouté. ils écrivent.
“Les risques d’effondrements futurs sont toujours présents alors que les populations de manchots de l’hémisphère sud sont confrontées à un changement climatique anthropique rapide.”
Cette recherche a été publiée dans Communication Nature.
