Les observations à long terme des lézards remettent en question les idées reçues sur la sélection naturelle, montrant que les espèces peuvent évoluer tout en conservant une apparence cohérente. De nombreuses espèces changent peu sur de longues périodes. Les biologistes utilisent souvent la même explication pour expliquer pourquoi cela se produit : la sélection naturelle favorise les individus ayant des traits plus doux. Les individus présentant des caractéristiques plus extrêmes, comme des membres plus longs, sont généralement désavantagés, tandis que les individus plus modérés ou moyens ont plus de chances de survivre et de se reproduire, transmettant ainsi leurs traits communs.

De nouvelles recherches fournissent de nouvelles informations sur le blocage de l'évolution en étudiant la façon dont les lézards survivent dans leur habitat naturel. Contrairement aux idées reçues, cette étude a révélé que la sélection naturelle maintient rarement les traits moyens de l’espèce. Au lieu de cela, elle a révélé que les caractéristiques favorisant la survie variaient d’année en année, mais que dans l’ensemble, l’apparence des espèces restait largement inchangée au fil du temps.

Mais de nouvelles recherches de l'Université de Washington à Saint-Louis et du Georgia Institute of Technology fournissent une explication plus complète de l'évolution des espèces coexistantes. En mesurant directement la survie à long terme des lézards dans la nature, les scientifiques ont découvert que les espèces coexistantes occupent chacune un « pic adaptatif » unique, qui peut être mieux compris comme faisant partie de la « surface adaptative » ou du paysage global de la communauté.

La recherche, dirigée par James Stroud du Georgia Institute of Technology, a été publiée cette semaine dans les Actes de l'Académie nationale des sciences.

Prenez des photos haute résolution de pattes de lézard pour mesurer la taille des coussinets adhésifs sous-digitaux. Source de l'image : Day'sEdgeProd

"Si une espèce s'adapte à son environnement et que l'environnement ne change pas, on ne s'attendrait pas à ce qu'elle s'adapte", a déclaré Jonathan Losos, professeur de biologie au Collège des Arts et des Sciences et au William H. "Lorsque les scientifiques ont étudié la sélection naturelle, ils ont trouvé peu de preuves de cette sélection stabilisatrice. Nous avons donc décidé d'étudier la sélection naturelle dans un organisme que nous connaissons très bien : le lézard Anolis, en mesurant la sélection sur plusieurs années pour essayer de comprendre ce qui se passe."

Stroud, alors chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Losos à l'Université de Washington, a découvert quatre espèces différentes de lézards fouisseurs vivant ensemble sur une île dans un lac des jardins botaniques tropicaux Fairchild, près de Miami.

Il a capturé des milliers de lézards sur l'île, les a marqués individuellement et mesuré leurs proportions corporelles. Stroud a ensuite capturé tous les lézards de l'île tous les six mois pendant deux ans et demi, suffisamment de temps pour qu'ils produisent deux ou trois générations de lézards.

James Stroud utilise un petit lasso attaché à une canne à pêche pour attraper les lézards. Source de l'image : Day'sEdgeProds

Les nouveaux lézards sont apparemment des enfants de l'île. Si un lézard disparaît de sa liste de recensement, Stroud peut être sûr qu'il est mort car le lac environnant est rempli de poissons prédateurs. En déterminant quels lézards survivent d'une année sur l'autre, les chercheurs peuvent évaluer si les taux de survie sont liés aux caractéristiques physiques qu'ils ont mesurées, comme la longueur des pattes.

"La particularité de cette étude est que nous avons mesuré simultanément la sélection naturelle chez quatre espèces coexistantes, ce que très peu de gens ont pu faire", a déclaré Losos. "Par coïncidence, au même moment où notre article était publié, un autre groupe de recherche publiait une étude similaire sur les célèbres pinsons des Galapagos de Darwin."

Chez les lézards de Floride, Losos et Stroud ont découvert que les formes stables de sélection naturelle – le maintien des mêmes caractéristiques moyennes dans une espèce – sont extrêmement rares. En fait, la sélection naturelle change considérablement avec le temps. Certaines années, les lézards aux pattes plus longues survivent mieux, et d'autres années, les lézards aux pattes plus courtes survivent mieux. D’autres fois, il n’y a aucun modèle perceptible.

Stroud a déclaré : « Le résultat le plus fascinant est que la sélection naturelle varie beaucoup selon les périodes. Nous voyons souvent la direction de la sélection complètement inversée d'une année à l'autre. Cependant, lorsqu'ils sont combinés dans un modèle à long terme, tous ces changements s'annulent effectivement : les espèces restent très similaires tout au long de la période.

Les scientifiques ne comprennent pas encore pleinement comment fonctionne l’évolution au niveau communautaire. Les études de longue durée comme celle-ci sont rares car elles demandent beaucoup de travail et de temps.

"L'évolution peut se produire et se produit effectivement - c'est un processus continu, mais cela ne signifie pas nécessairement que les choses changent constamment sur le long terme", a déclaré Stroud. "Maintenant, nous savons que l'évolution se poursuit même lorsque les animaux semblent être restés les mêmes."