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L'origine d’un supergène du mimétisme retracée
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L'origine d’un supergène du mimétisme retracée

Au cours de l’évolution, certains papillons ont développé une toxicité qui les rend impropres à la consommation. Les prédateurs les reconnaissent aux motifs de leurs ailes et évitent ainsi de les manger. D’autres papillons, toxiques ou non, ont développé une stratégie fondée sur le mimétisme : ils arborent des motifs similaires à ceux de papillons toxiques, une ruse efficace contre les prédateurs. Les mécanismes génétiques de ce mimétisme sont encore mal compris, mais Mathieu Joron, chercheur du CNRS au Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive, à Montpellier, et ses collègues ont apporté un éclairage important en identifiant l’origine d’un « supergène » chez des papillons tropicaux de l’espèce Heliconius numata.

Un supergène est une séquence continue et indissociable de plusieurs gènes. La stabilité de cette structure permet la coexistence au fil des générations de motifs distincts, portés par différents individus d’une même région, sans que ces motifs se métissent par recombinaison génétique. Habituellement, lors de la fécondation, les chromosomes du futur individu subissent un brassage génétique au cours duquel des segments des chromosomes de la mère et du père se mélangent pour former des chromosomes dits recombinants. C’est pour cela que chacun est unique, y compris dans une fratrie.

Dès lors, les motifs des ailes devraient se modifier au fil des générations, défaisant les combinaisons de caractères qui permettent la ressemblance mimétique. Ce n’est pourtant pas ce que l’on observe, notamment chez les papillons Heliconius. Mathieu Joron et ses collègues ont identifié, chez Heliconius numata, un supergène composé de 20 gènes responsables des variations des motifs des ailes d’un individu à l’autre et qui ne peuvent être séparés au cours du brassage génétique. La présence de ce supergène explique la persistance des motifs.
La coexistence des séquences ancestrale et inversée des gènes bloque le brassage

Cependant, si le rôle des supergènes dans le mimétisme est bien connu, les mécanismes qui gouvernent leur formation restent mal compris. Mathieu Joron et ses collègues ont étudié la partie du génome impliquée dans les motifs des ailes dans un groupe (un clade) de dix espèces de papillons incluant H. numata. Ils ont d’abord retrouvé l’arrangement ancestral des gènes tel qu’il existait chez l’ancêtre commun de ces différentes espèces. Les chercheurs ont alors mis en évidence que cette structure a, au cours du temps, subi une inversion – un segment d’ADN portant une vingtaine de gènes s’est retourné lors d’une mutation, inversant soudainement l’ordre de ces gènes par rapport à la version ancestrale.

L’équipe suggère que la coexistence des séquences ancestrale et inversée des gènes entre différents individus d’H. numata bloque le brassage entre elles et transforme de fait cette vingtaine de gènes en un supergène insécable. Ils ont donc d’abord cherché quand la première inversion est apparue parmi les autres espèces du clade. Cette inversion est absente dans les espèces proches d’Heliconius numata (elles possèdent l’ordre ancestral des gènes) mais se retrouve chez Heliconius pardalinus, une espèce génétiquement plus distante. L’analyse de la généalogie des séquences montre que l’inversion apparue chez ce dernier aurait ensuite été transmise, par hybridation, à Heliconius numata (les espèces étant interfécondes). Chez Heliconius numata coexistent désormais les deux versions inversées et non inversées du segment d’ADN concerné. Ce polymorphisme d’inversion, associé a des colorations distinctes, scelle ainsi un supergène à deux allèles principaux, chacun contrôlant un motif de coloration similaire à celui d’une espèce toxique.

Pour finir, les chercheurs estiment que l’inversion s’est produite il y a environ 2,4 millions d’années et que la transmission à H. numata a eu lieu près de 100 000 ans plus tard, date de formation du supergène. Ce résultat apporte les premières preuves empiriques du mécanisme de formation des supergènes. Reste à vérifier si ce mécanisme est similaire chez d’autres espèces.


Source : Pour la science
Crédit : Shutterstock.com/Cristian Gusa

Les ailes du papillon Heliconius numata présentent plusieurs motifs semblables à ceux de papillons toxiques. Ces motifs sont contrôlés par un supergène hérité il y a 2,3 millions d’années.

L'origine d’un supergène du mimétisme retracée Actualités

L'origine d’un supergène du mimétisme retracée

Au cours de l’évolution, certains papillons ont développé une toxicité qui les rend impropres à la consommation. Les prédateurs les reconnaissent aux motifs de leurs ailes et évitent ainsi de les manger. D’autres papillons, toxiques ou non, ont développé une stratégie fondée sur le mimétisme : ils arborent des motifs similaires à ceux de papillons toxiques, une ruse efficace contre les prédateurs. Les mécanismes génétiques de ce mimétisme sont encore mal compris, mais Mathieu Joron, chercheur du CNRS au Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive, à Montpellier, et ses collègues ont apporté un éclairage important en identifiant l’origine d’un « supergène » chez des papillons tropicaux de l’espèce Heliconius numata.

Un supergène est une séquence continue et indissociable de plusieurs gènes. La stabilité de cette structure permet la coexistence au fil des générations de motifs distincts, portés par différents individus d’une même région, sans que ces motifs se métissent par recombinaison génétique. Habituellement, lors de la fécondation, les chromosomes du futur individu subissent un brassage génétique au cours duquel des segments des chromosomes de la mère et du père se mélangent pour former des chromosomes dits recombinants. C’est pour cela que chacun est unique, y compris dans une fratrie.

Dès lors, les motifs des ailes devraient se modifier au fil des générations, défaisant les combinaisons de caractères qui permettent la ressemblance mimétique. Ce n’est pourtant pas ce que l’on observe, notamment chez les papillons Heliconius. Mathieu Joron et ses collègues ont identifié, chez Heliconius numata, un supergène composé de 20 gènes responsables des variations des motifs des ailes d’un individu à l’autre et qui ne peuvent être séparés au cours du brassage génétique. La présence de ce supergène explique la persistance des motifs.
La coexistence des séquences ancestrale et inversée des gènes bloque le brassage

Cependant, si le rôle des supergènes dans le mimétisme est bien connu, les mécanismes qui gouvernent leur formation restent mal compris. Mathieu Joron et ses collègues ont étudié la partie du génome impliquée dans les motifs des ailes dans un groupe (un clade) de dix espèces de papillons incluant H. numata. Ils ont d’abord retrouvé l’arrangement ancestral des gènes tel qu’il existait chez l’ancêtre commun de ces différentes espèces. Les chercheurs ont alors mis en évidence que cette structure a, au cours du temps, subi une inversion – un segment d’ADN portant une vingtaine de gènes s’est retourné lors d’une mutation, inversant soudainement l’ordre de ces gènes par rapport à la version ancestrale.

L’équipe suggère que la coexistence des séquences ancestrale et inversée des gènes entre différents individus d’H. numata bloque le brassage entre elles et transforme de fait cette vingtaine de gènes en un supergène insécable. Ils ont donc d’abord cherché quand la première inversion est apparue parmi les autres espèces du clade. Cette inversion est absente dans les espèces proches d’Heliconius numata (elles possèdent l’ordre ancestral des gènes) mais se retrouve chez Heliconius pardalinus, une espèce génétiquement plus distante. L’analyse de la généalogie des séquences montre que l’inversion apparue chez ce dernier aurait ensuite été transmise, par hybridation, à Heliconius numata (les espèces étant interfécondes). Chez Heliconius numata coexistent désormais les deux versions inversées et non inversées du segment d’ADN concerné. Ce polymorphisme d’inversion, associé a des colorations distinctes, scelle ainsi un supergène à deux allèles principaux, chacun contrôlant un motif de coloration similaire à celui d’une espèce toxique.

Pour finir, les chercheurs estiment que l’inversion s’est produite il y a environ 2,4 millions d’années et que la transmission à H. numata a eu lieu près de 100 000 ans plus tard, date de formation du supergène. Ce résultat apporte les premières preuves empiriques du mécanisme de formation des supergènes. Reste à vérifier si ce mécanisme est similaire chez d’autres espèces.


Source : Pour la science
Crédit : Shutterstock.com/Cristian Gusa

Les ailes du papillon Heliconius numata présentent plusieurs motifs semblables à ceux de papillons toxiques. Ces motifs sont contrôlés par un supergène hérité il y a 2,3 millions d’années.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

09 - Ariège

Le 15 février

FABRIQUE TA FLÈCHE ET TON PROPULSEUR !
    
Au coin du feu, vous vous transformerez en chasseur préhistorique ! Vous fabriquerezune flèche et un propulseur en bois avec les moyens disponibles au néolithique… Le tout se terminera par un bon goûter de chez nous !
Le samedi 15 février 2020 de 14h à 17h30. Sur inscription. 8,50 €/adulte – 7 €/enfant.

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


Le 22 février

BALLADE EN RAQUETTE
À LA DÉCOUVERTE DES TRACES DANS LA NEIGE...

Venez découvrir la neige autrement. Vous apprendrez à lire la neige, à fabriquer un abri, à allumer un feu dans la neige ou interpréter des traces sur la neige...(Pique-nique tiré du sac).
Le samedi 22 février de 10h à 17h30. Sur inscription. 30 €/adulte & 25 €/enfant à partir de 12 ans. Location de raquettes : 5 €/personne.

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


22 - Côtes d'Armor

Le 22 décembre

SEANCES AU PLANETARIUM DE BRETAGNE

A l'occasion du solstice, le Planétarium de Bretagne vous invite pour deux séances au tarif spécial de 4 €.  A 15h00 : "Les astres et les Marées". A 16h00 : "Le phénomène des saisons".

Planétarium de Bretagne
Parc du Radôme
22560 Pleumeur-Bodou
02 96 15 80 30
www.planetarium-bretagne.fr


Du 15 décembre au 15 mars 2020

EXPOSITION
"FRONDAISONS"
La fabrique d’un maquis de l’Argoat

Le pôle de l'Étang-Neuf présente l'oeuvre de Sophie Zénon, "Frondaisons", la fabrique de l'image d'un maquis de l'Argoat, une exposition de photographies et de vidéos.

Pôle de l'Étang-Neuf
22480 Saint-Connan
02 96 47 17 66
www.etangneufbretagne.com


25 - Doubs

Jusqu'au 5 janvier 2020

EXPOSITION
« LE MONDE DE JULES VERNE »

L’exposition présente le créateur et poète, évoque ses voyages extraordinaires d’un nouveau genre littéraire puis explore sa quête de l’ailleurs.
Gravures, affiches de cinéma, maquettes, dessins de reconstitutions des machines de Jules Verne, carte géante représentant les itinéraires des personnages…rythment le parcours de l’exposition.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


Du 15 février au 3 mai 2020

EXPOSITION
« GEORGES FESSY ET LA PHOTOGRAPHIE »

Exposition en coproduction avec le Familistère de Guise. Georges Fessy et la photographie est une rétrospective présentée à travers plus d’une centaine de photographies qui traduit la diversité d’une vie de photographe : paysages, portraits, natures mortes, objets d’art, vues d’architectures.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


30 - Gard

Jusqu'au 8 mars 2020

EXPOSITION
« FEU », l’expo brûlante de la rentrée au Pont du Gard

FEU conçue par Universcience qui propose d’explorer la thématique de la maîtrise du feu par l’humain. Accessible dès 9 ans, cette exposition rassemble des installations audiovisuelles, des dispositifs multimédia et des expériences interactives ainsi que de nombreux objets visant à enrichir la connaissance des visiteurs et à déconstruire les idées reçues.

Site du Pont du Gard
La Bégude
400 route du Pont du Gard
30210 Vers-Pont-du-Gard
04 66 37 50 99
www.pontdugard.fr


34 - Hérault

Jusqu'au 23 février 2020

EXPOSITION
Ensor, Magritte, Alechinsky...

L'exposition invite à un cheminement sensible sur les sentiers de l'art Belge à travers une sélection de chefsd’oeuvre des collections du Musée d'Ixelles (Bruxelles).

Musée de Lodève
square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


37 - Indre-et-Loire

Les 7 et 14 décembre

CHATEAU ROYAL D'AMBOISE
CONCERTS

Samedi 7 décembre 2019 : concert avec l’Ensemble Les Salanganes de Tours, à 15h30. Inclus dans le droit d’entrée.
Samedi 14 décembre 2019 : Concert de chants de Noël avec la Chorale La cantilène, à 16h. Inclus dans le droit d’entrée.

Château royal d’Amboise
Montée de l’Emir Abd el Kader
37400 Amboise
02 47 57 00 98
www.chateau-amboise.com


Du 23 décembre au 5 janvier

CHATEAU ROYAL D'AMBOISE
"VISITE SPÉCIALE NOËL"

Tous les jours à 15h30, les petits visiteurs vont notamment pouvoir découvrir les traditions de Noël à travers les siècles dans le logis spécialement décoré (crèche napolitaine, sapins et exposition de jouets anciens.).
Visite commentée en français par un guide conférencier. Réservée aux enfants de 7 à 12 ans accompagnés de leur famille. Inclus dans le droit d’entrée au château. Durée : 1 heure.

Château royal d’Amboise
Montée de l’Emir Abd el Kader
37400 Amboise
02 47 57 00 98
www.chateau-amboise.com


39 - Jura

Du 20 janvier au 2 avril

ATELIERS
"L’ŒIL ET LA MAIN"

Le Musée de la Lunette organise  une visite de l’exposition temporaire « Les lunettes en voient de toutes les couleurs ». Les enfants découvriront l’utilisation de la couleur en lunetterie, ses principes et surtout son design inspirant ! Ils participeront par la suite à un atelier artistique animé par l’une de nos artistes plasticiennes. Cet atelier est à destination des scolaires, de la maternelle au collège.

Musée de la Lunette
Place Jean Jaurès
39400 Morez - Hauts de Bienne
03 84 33 39 30
www.musee-lunette.fr


50 - Manche

Jusqu'au 5 janvier 2020

EXPOSITION
"DÉTOURS EN COTENTIN"

Il y a sept ans, la famille du photographe Gustave Bazire (1893-1941) découvre 1 400 plaques de verre. Aujourd'hui, le Cotentin expose les vues de l'artiste.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


63 - Puy-de-Dôme

Janvier et février

"CLASSE NEIGE A PETITS PRIX"

Au Centre des Volcans propose un passeport Évasion Glacée à petits prix pour les derniers créneaux disponibles en janvier et février 2020.Venez découvrir les volcans sous la neige...

Au Centre des Volcans
Rue du Frère Genestier
63230 Pontgibaud
04 73 68 18 18 / 06 21 30 79 36
www.au-centre-des-volcans.fr


De janvier à mars

SEJOURS SCOLAIRES
"LES 4 ÉLÉMENTS" et "L'AUVERGNE DES NEIGES"

Des tarifs imbattables sur les séjours scolaires pour les mois de janvier, février et mars 2020 ! Séjours à réserver rapidement.

.Au Centre des Volcans
Rue du Frère Genestier
63230 Pontgibaud
04 73 68 18 18 / 06 21 30 79 36
www.au-centre-des-volcans.fr


78 - Yvelines

Du 11 au 24 décembre

ATELIERS CREATIFS
"HOLI'FARM'DAYS"

Les mercredis 11 et 18, et les lundi 23 et mardi 24 décembre, la Ferme de Grignon propose des ateliers créatifs, figurines de Noël pour les 3 à 8 ans. Durée de 1h à 1h30. Tarif : 5,50 € par enfant. 1 adulte accompagnateur gratuit. Réservation obligatoire.

Ferme de Grignon
Route de la Ferme
78850 Thiverval-Grignon
01 30 54 37 34
www.fermedegrignon.fr

Lieux:

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