Date de mise en ligne: 31/08/09 - Visé par le Comité de Lecture

Situation des îles Norfolk, de Lord Howe et de Kermadec

On croyait que le Fou de Tasmanie avait été exterminé sur l'île de Norfolk par les Polynésiens vers 1200 puis sur l'île de Lord Howe au 18ème siècle par des marins européens affamés; mais les chercheurs Tammy Steeves, Marie Hale et Richard Holdaway de l'Université de Canterbury (Nouvelle-Zélande) ont démontré qu'il vivait toujours et correspondait en fait à la sous-espèce actuelle fullagari du Fou masqué (Sula dactylatra)!
Le Fou de Tasmanie porte désormais un nouveau nom scientifique, Sula dactylatra tasmani. Les résultats de cette étude ont été publiés le 12 août 2009 dans le journal Biology Letters.
Cette sous-espèce niche sur trois îles dispersées dans la Mer de Tasmanie: Norfolk, Lord Howe et Kermadec. Sula dactylatra tasmani a un iris de couleur sépia et non pas jaune comme la sous-espèce nominale, et ses ailes sont plus longues de 10% environ.
Tammy Steeves, professeur à la School of Biological Sciences, (Université de Canterbury, Nouvelle-Zélande), a répondu à nos questions.


Abstract

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Three University of Canterbury academics have helped rediscover a seabird thought to have been driven to extinction by hungry European sailors in the late 18th century.
Dr Tammy Steeves, Dr Marie Hale and Adjunct Professor Richard Holdaway (Biological Sciences) are part of a team of scientists from across New Zealand and Australia who have used an innovative multidisciplinary approach to resolve the taxonomic status of the “extinct” Tasman booby (Sula tasmani). It is the first study of its kind to report the rediscovery of an extinct bird using classical palaeontological data combined with ancient and modern DNA data. “Many rediscoveries of ‘extinct’ birds are the result of an intensive search in the field, but ours is a little different – we rediscovered our bird in the laboratory,” said Dr Steeves. “What was once considered to be an extinct species, the Tasman booby (Sula tasmani), turns out be a subspecies of a living species, the masked booby (Sula dactylatra fullagari). And now these charismatic seabirds have a new name - Sula dactylatra tasmani.”
We interviewed Dr Tammy Steeves. The English version is available in the second part of this article.

Cet article a été soumis à notre Comité de Lecture virtuel. Pour participer à ce comité, vous pouvez nous contacter.

Interview de Tammy Steeves

Tammy Steeves, professeur à la School of Biological Sciences (Université de Canterbury, Nouvelle-Zélande) Photo:Université de Canterbury

Rappel de la découverte

Lire notre brève Le Fou de Tasmanie redécouvert grâce à la génétique.

Référence de l'étude

Une partie des questions posées à Tammy Steeves a été élaborée suite à la lecture du document original: Tammy E. Steeves, Richard N. Holdaway, Marie L. Hale, Emma McLay, Ian A. W. McAllan, Margaret Christian, Mark E. Hauber, et Michael Bunce (2009). Merging ancient and modern DNA: extinct seabird taxon rediscovered in the North Tasman Sea. Date de mise en ligne: 12 août 2009.
Le téléchargement (payant, mais le résumé est gratuit) est possible sur le site web de Biology Letters: rsbl.royalsocietypublishing.org.

1- Pourquoi avez-vous choisi d'étudier cet oiseau de mer présumé disparu?

Tammy Steeves: Je travaille sur les fous depuis à peu près 10 ans maintenant: mon étude précédente avait montré que le Fou masqué du nord de la Mer de Tasmanie (autrefois Sula dactylatra fullagari) pouvait constituer une espèce en cours de différenciation, et j'étais donc passionnée à l'idée de travailler à nouveau sur cet oiseau quand j'ai déménagé en Nouvelle-Zélande il y a cinq ans.
Je connaissais depuis plusieurs années le Fou de Tasmanie qui était présumé disparu (autrefois S. tasmani), et j'avais soupçonné que S. tasmani et S. d. fullagari pouvaient n'être en fait que le même taxon; mais ce n'est qu'après en avoir parlé avec des scientifiques néo-zélandais et australiens issus de plusieurs disciplines que je me suis rendu compte que cette hypothèse pouvait être vérifiée par une approche pluridisciplinaire.

2- Pourquoi avez-vous choisi la région de contrôle (= la portion non codante d'un gène) de l'ADN mitochondrial pour l'analyse?

Tammy Steeves: A cause de ma recherche précédente: pour mon doctorat, j'avais analysé des modèles de variation des séquences de la région de contrôle de l'ADN mitochondrial dans un échantillon global de Fous masqués, et j'ai donc estimé qu'il était logique de comparer ces données avec celles des Fous de Tasmanie.

Humerus droits de Fous de Tasmanie adultes collectés dans un dépôt de fossiles à Cemetery Bay, île de Norfolk Photo: reproduite avec la permission de R.N.H.

3- Vous avez analysé 5 spécimens modernes et 6 fossiles de fous, et vous avez écrit "les échantillons étaient trop petits pour une analyse statistique": comment avez-vous pu alors en conclure que les tailles des spécimens modernes et fossiles se chevauchaient?

Tammy Steeves: Juste en le constatant: les tailles se chevauchaient!

4- Quel est l'âge maximum d'un fossile dont on peut analyser l'ADN?

Tammy Steeves: Approximativement cent mille ans.

5- Pourriez-vous nous expliquer simplement (si possible) le fonctionnement et les objectifs du programme TCS (qui sert à estimer les généalogies d'un gène)? Qu'est-ce qu'un réseau statistique de parcimonie?

Figure 1- Réseau de parcimonie statistique des régions de controle de l'ADN mitochondrial de Fous masqués de l'Indo-Pacifique généré par le programme TCS: les tailles des cercles sont proportionnelles aux fréquences des haplotypes. Les cercles gris représentent les haplotypes manquants. Les lettres A, B et C représentent trois haplotypes (agrandir le schéma) Crédit: Université de Canterbury d'après Steeves et al. 2005b

Définition: le logiciel TCS évalue les réseaux phylogénétiques à partir de séquences ADN ou des distances entre nucléotides en utilisant l'algorithme de parcimonie statistique (Templeton et al. 1992).
Tammy Steeves: Les réseaux de gènes, y compris celui de parcimonie statistique généré par TCS, évaluent les relations entre les haplotypes (=gènes présents sur l'un des chromosomes d'une paire) qui sont représentés alors par des cercles colorés. Ils sont le plus souvent utilisés pour confirmer l'historique de l'évolution des populations et/ou d'espèces proches. Contrairement aux arbres généalogiques, ils fournissent des informations sur l'emplacement géographique (voir les trois couleurs des trois groupes d'îles sur le schéma 1) et la fréquence d'un haplotype (par exemple l'haplotype UN a été trouvé chez cinq fous des îles Kermadec, chez un oiseau sur Lord Howe et chez un sur Norfolk: cet haplotype est donc présent sur les oiseaux des trois groupes d'îles.

6- Vous avez écrit: "nous n'avons réalisé que l'amplification complète de la région de contrôle de l'ADN mitochondrial pour un spécimen fossile": était-ce suffisant pour votre étude?

Définition: l’amplification de gène multiplie de manière exponentielle un fragment d’ADN cible.
Tammy Steeves: Nous avons aussi réalisé l'amplification partielle (de la partie la plus variable, ou informative, du fragment) pour deux autres échantillons: combinées, ces données étaient suffisantes.

7- Vous avez écrit : "des preuves génétiques récentes suggèrent que S. d. tasmani pourrait constituer une espèce naissante": est-ce vraiment possible de définir une sous-espèce en passe de devenir une vraie espèce"? Plus généralement, que pensez-vous de la tendance parmi certains biologistes de définir de plus en plus de nouvelles espèces?

Tammy Steeves: Le concept de spéciation naissante est peut être un peu controversé mais étant donné ce que nous savons du Fou masqué et de la spéciation chez les autres oiseaux de mer, je pense qu'il est raisonnable de suggérer que les Fous masqués du nord de la Mer de Tasmanie traversent les premières étapes d'une spéciation. Notre étude souligne les mérites d'une approche pluridisciplinaire pour la classification des nouvelles espèces.

Fou masqué (Sula dactylatra) sur l'île Phillip Photo: reproduite avec la permission de R.N.H.

8- Comment expliquez-vous que l'un des nouveaux caractères qui soit apparu chez les populations de Fous masqués du nord de la Mer de Tasman soit une nouvelle couleur d'iris, comme c'était aussi le cas entre l'Albatros à sourcils noirs (Thalassarche melanophris) et l'Albatros de l'île Campbell (Thalassarche impavida)? Et pourquoi ce même changement de couleur de l'iris, passant du jaune au sépia?

Fous masqué (Sula dactylatra dactylatra) et de Tasmanie (S. d. tasmani): ce dernier a un iris sepia et a des ailes légèrement plus longues Schéma: Ornithomedia.com

Tammy Steeves: C'est une excellente question. Et j'espère avoir la réponse dans les prochaines années!

9- La Nouvelle Zélande est "riche en oiseaux disparus": travaillez-vous sur d'autres fossiles ?

Tammy Steeves: L'étude génétique sur les fous modernes a été réalisée dans mon laboratoire de l'Université de Canterbury (je travaille surtout sur des espèces vivantes, y compris les Fous masqués). Celle sur l'ADN des fossiles a été réalisée dans le laboratoire de Mike Bunce à l'Université de Murdoch (il travaille surtout avec les espèces disparues, y compris l'Aigle de Haast et le Moa).

10- Outre la taxonomie, pourriez-vous nous donner les autres applications possibles de la combinaison des données issues de l'étude de l'ADN fossile avec les approches conventionnelles? Les vraies couleurs du plumage d'un Moa ont par exemple été récemment révélées par cette technique: serait-ce aussi bientôt le cas pour son prédateur, l'Aigle de Haast?

Tammy Steeves: Je vous conseille sur ce sujet l'article de JENNIFER A. LEONARD intitulé "Ancient DNA applications for wildlife conservation" publié en 2008 dans le revue Molecular Ecology.
Des chercheurs ont en effet apparemment pu déterminer la couleur des plumes d'un Moa (lire Reconstitution du plumage d'un Moa) grâce à l'analyse de l'ADN fossile, mais nous ne possédons pas de plumes de l'Aigle de Haast, donc ce sera plus difficile.
Les séquences d'ADN des échantillons biologiques fossiles peuvent être utilisées pour répondre à un certain nombre de questions, dont :
- l'histoire évolutionniste des espèces disparues (par exemple le Dodo et les Mammouths)
- les origines de l'Homme (par exemple ADN de l'Homme de Neandertal)
- estimer la diversité biologique passée, y compris le moment de l'extinction d'une espèce et ses causes (par exemple le Bison)
- la résolution taxonomique (par exemple Moa de Nouvelle-Zélande)
- déterminer l'ADN pathogène ancien (par exemple celui de la grippe de 1918 et les premières souches du VIH)
- l'étude de l'évolution moléculaire (utilisation de la phylogénétique pour comprendre la vitesse et le mode d'évolution)
- l'identification d'une espèce (à partir seulement de fragments d'os, de coprolithes ou de poils)
- les reconstitutions d'écosystèmes disparus (quelle espèce a vécu ici? Quelle est l'espèce la plus appropriée à réintroduire)?
- l'analyse des fèces (utilisation de profils d'ADN pour déterminer le régime alimentaire et son changement progressif)
- les reconstitutions écologiques (utilisation de profils d'ADN de sédiments pour déterminer la composition d'écosystèmes anciens).