L’évolution du lion à travers le temps

Au cours des 200 dernières années, le lion a perdu 90% de sa population. Aujourd'hui, on le trouve dans de petites populations isolées, principalement en Afrique australe et orientale.

De minuscules populations reliques persistent en Afrique centrale, en Afrique de l'Ouest et dans la réserve forestière de Gir dans la péninsule de Kathiawar, en Inde.

Les sous-espèces nord-africaines, le lion de Barbarie et le lion de la province du Cap, ont disparu au cours du dernier siècle et demi. Ils ont pratiquement disparu d'Eurasie depuis leur apogée à la fin de la période glaciaire du Pléistocène, lorsque les lions des cavernes ont été dispersés de la péninsule ibérique à l'Alaska.

Les lions sont répertoriés comme vulnérables par la Liste rouge, l'UICN et la loi américaine sur les espèces en voie de disparition.

Les détails de l'histoire du lion sont troubles

- Quand le lion des cavernes du Pléistocène s'est-il séparé des lions modernes ?
- Quelle était leur hiérarchie ancestrale ?
- La sous-espèce de lion perdue s'est-elle hybridée avec les ancêtres des lions africains ou asiatiques modernes ?
- Leur extinction a-t-elle été précédée d'un appauvrissement génétique, rappelant d'autres groupes de mammifères disparus ?

Pour aider à répondre à certaines de ces questions, une nouvelle étude "L'histoire évolutive des lions éteints et vivants" publiée dans Actes de l'Académie nationale des sciences, utilise la puissance de l'ADN ancien et des analyses du génome entier pour résoudre ces problèmes.

O'Brien, chercheur et professeur au Halmos College of Natural Sciences and Oceanography de la Nova Southeastern University (NSU), faisait partie de l'équipe de recherche.

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"Les nouveaux résultats illustrent la puissance de l'ère de la génomique pour révéler les secrets perdus de la préhistoire en lisant les codes d'empreinte ADN chez les ancêtres des espèces modernes", a déclaré O'Brien. "Et l'appauvrissement génétique alarmant du 'Lion indien' est clairement affirmé."

La carrière d'O'Brien s'étend sur plusieurs décennies, remontant à un mandat de 25 ans en tant que chef du laboratoire de diversité génomique au National Cancer Institute (NCI), National Institutes of Health (NIH) de 1986 à 2011.

Il a rejoint le Theodosius Dobzhansky Center for Genome Bioinformatics de l'Université d'État de Saint-Pétersbourg (Russie) en décembre 2011, où il occupe le poste de directeur scientifique.

Les auteurs principaux Marc de Manuel et Ross Barnett ont séquencé des échantillons paléontologiques de musée et de pergélisol de lions (jusqu'à 30 000 ans) provenant de l'extérieur de leur aire de répartition actuelle, ainsi que des échantillons modernes de lions vivants pour observer l'évolution et la propagation des lions historiques.

"C'était incroyable de travailler avec des échantillons de lions des cavernes vieux de 30 000 ans et d'obtenir le génome entier de l'animal", a déclaré Barnett. "Cela montre à quel point la technologie de l'ADN ancien a progressé au cours de la dernière décennie et comment la génomique du passé peut éclairer la conservation de l'avenir."

Outre le Halmos College de NSU, l'équipe de recherche comprenait des membres du Globe Institute - Université de Copenhague et de l'Institut des sciences et technologies de Barcelone.

Ils ont conclu que les ancêtres des lions modernes vivants et des lions des cavernes éteints ont divergé en lignées distinctes il y a environ 500 000 ans. Des simulations modélisées par ordinateur ont indiqué peu de flux de gènes ou d'hybridation détectable après la scission malgré les zones potentielles de chevauchement de l'aire de répartition en Asie occidentale et des preuves solides antérieures d'une hybridation généralisée parmi d'autres espèces de Panthera (grand chat).

Cela suggère provisoirement que des facteurs encore non identifiés ont conspiré pour empêcher une reproduction efficace entre les deux types de lions au cours du Pléistocène. Les auteurs ne trouvent également aucune preuve claire d'un déclin de la diversité génétique chez les lions des cavernes, les lions de Barbarie ou les lions du Cap avant l'extinction.

Il y a environ 70 000 ans, les lions modernes se sont clairement divisés en deux lignées distinctes : (1) Lions que l'on trouve aujourd'hui en Afrique centrale, orientale et australe ; et (2) les lions indiens, ouest-africains et éteints d'Afrique du Nord.

De fortes implications pour la conservation du lion

Connaître le parent le plus proche du lion de Barbarie éteint informera toute tentative de réintroduction potentielle.

De même, la précarité de la population indienne (moins de 500 individus) est un sujet politiquement sensible, mais la résolution de leurs plus proches parents vivants pourrait éclairer les futures initiatives de restauration et de croisement.

Les lions indiens modernes se sont avérés être presque génétiquement uniformes à la suite de siècles de persécution et de goulots d'étranglement génétiques historiques.

Ces lions présentent de multiples corrélats physiologiques de consanguinité (par exemple, diminution du nombre de spermatozoïdes, défauts squelettiques, réduction de la testostérone et réduction de la taille de la crinière). apporté d'Afrique à l'époque précoloniale, comme cela a été annoncé dans les médias populaires.

Cette nouvelle étude fournit des détails inégalés sur l'histoire évolutive du lion, montrant les relations entre différentes populations géographiques modernes et même des populations éteintes.

Les résultats ont de larges implications pour les futurs travaux de conservation de ce qui est maintenant une espèce vulnérable.

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