“Jusqu’à présent, nous disposions de plus de données génomiques sur le mammouth, disparu il y a près de 4 000 ans, que sur les éléphants vivants, et j’ai décidé de changer cela,” se souvient Patrícia Pečnerová, chercheuse à l’Université de Copenhague. Il y a plus de cinq ans, elle entame avec Alfred Roca, professeur spécialiste de ces pachydermes, ce qui se révèlera être le plus grand séquençage génomique sur les éléphants d’Afrique. “Nous avons séquencé l’intégralité de leur code génétique,” se félicite-t-elle. Et leurs résultats, publiés dans la revue Nature Communications, sont inquiétants. Les chercheurs ont repéré chez l’éléphant d’Afrique plusieurs processus qui se sont également déroulés chez le mammouth avant son extinction, notamment la fragmentation de leur habitat et l’isolement des populations.
Savane et forêt : deux espèces d’éléphants bien distinctes
Pour mener à bien leur étude, l’équipe d’Alfred Roca et Patrícia Pečnerová a analysé 232 génomes complets d’éléphants de savane et de forêt, issus d’une biobanque et provenant de 17 pays africains. Il existe en effet deux espèces d’éléphants d’Afrique que l’on distingue en fonction de leur habitat, mais qui s’hybrident parfois. “Elles sont génétiquement très différentes”, explique Alfred Roca, pour Sciences et Avenir. “Leurs quatre millions d’années de séparation sont comparables à la divergence entre les lions et les tigres.” Actuellement, les éléphants de savane sont plus nombreux que les éléphants de forêt, bien que leur diversité génétique soit inférieure, d’après les résultats de cette étude : “il est possible qu’une proportion plus faible de mâles se reproduise chez les éléphants de savane par rapport aux éléphants de forêt.”
Lire aussiTrompe en l’air et sable sur la tête : lorsqu’ils veulent quelque chose, les éléphants savent se faire comprendre
Au cours des deux derniers siècles, les éléphants ont subi une pression considérable due aux activités anthropiques : la chasse pour l’ivoire et l’augmentation de la population humaine. “En raison de l’histoire coloniale, ces processus se sont intensifiés dans plusieurs régions d’Afrique à des époques et à des échelles différentes. C’est pourquoi on observe aujourd’hui des schémas d’impact variés sur les populations d’éléphants”, éclaire Patrícia Pečnerová lors d’une interview pour Sciences et Avenir. En particulier, la fragmentation de leur habitat par des infrastructures humaines entrave leurs déplacements. “Les éléphants se déplacent sur de très longues distances car la nourriture et l’eau sont dispersées et saisonnières”, note Alfred Roca. “Les individus capables de parcourir de plus longues distances avaient plus de chances de survivre et ont donc été sélectionnés positivement au cours de l’évolution.” Cette mobilité leur permet également d’éviter d’épuiser les ressources locales et permet aux mâles de se déplacer d’un groupe à l’autre, préservant ainsi la diversité génétique. Leur capacité à parcourir de longues distances protège donc les éléphants contre les aléas climatiques comme la sécheresse et améliore aussi leur reproduction. Les chercheurs ont donc analysé les conséquences de leur isolement sur leur génome.
Diversité génétique et consanguinité
Au lieu d’analyser les échantillons à l’aide de marqueurs génétiques traditionnels, comme l’ADN mitochondrial, les chercheurs ont choisi de séquencer intégralement le code génétique des éléphants d’Afrique. Une méthode laborieuse mais aussi beaucoup plus précise. Ils constatent une perte de diversité génétique importante dans deux régions reculées du nord-est de l’Afrique, en Erythrée et en Ethiopie. Et qui dit perte de diversité génétique dit diminution de leur capacité à s’adapter aux changements, climatiques par exemple, et à résister aux maladies. Entourés d’habitations et de zones agricoles, ces éléphants vivent à plus de 400 kilomètres des autres troupeaux. Et cet isolement dure depuis plusieurs décennies : “En Érythrée, on suppose que la plupart des éléphants ont disparu au début du XXe siècle et qu’une seule population, à Gash-Barka, a survécu. Ces éléphants, tout comme ceux d’Éthiopie, ont subi de nouveaux déclins au cours du XXe siècle, avec une diminution constante due à la chasse à l’ivoire et à l’expansion des infrastructures humaines et de l’agriculture.” A l’ouest, se dessine un schéma similaire mais plus nuancé. La diversité génétique des troupeaux est étonnamment élevée. “En réalité, elle témoigne de l’hybridation des éléphants de forêt et de savane dans cette zone”, indique Patrícia Pečnerová.
Peut-on en conclure qu’ils sont en bonne santé ? Pas vraiment. Pour y voir plus clair, il faut observer un autre indicateur de la santé génétique d’une espèce : la consanguinité. Si les éléphants évitent généralement de s’accoupler entre parents proches, il arrive que la situation se produise au sein de troupeaux restreints et isolés. “Nous pouvons alors analyser leur génome pour savoir dans quelle mesure leur code génétique a perdu en diversité, car certaines parties ont été héritées du même ancêtre”, ajoute la chercheuse. Et les résultats sont sans équivoque : qu’il s’agisse des éléphants de savane et de forêt du nord-ouest de l’Afrique ou des éléphants de savane des régions extrêmes du nord-est de l’Éthiopie et de l’Érythrée, ils présentent des niveaux de consanguinité très élevés.
Lire aussiEn Inde, les éléphants d’Asie enterrent leurs proches dans les plantations de thé
L’hybridation n’est pas un avantage évolutif
En Afrique de l’Ouest, les éléphants de savane présentent un degré d’hybridation plus élevé que sur le reste du continent. “On ne sait pas exactement à quel point les humains ont pu contribuer à ce phénomène, qui a peut-être été accentué par la chasse et la destruction de l’habitat”, rappelle Alfred Roca. Toutefois, cet apport de nouveaux gènes ne semble pas être un avantage évolutif pour les éléphants d’Afrique. Malgré la présence d’une zone hybride, la plupart des populations de savane ne bénéficient que d’un flux génétique très limité provenant des éléphants de forêt, souvent inférieur à 1 %. “Cela suggère que les hybrides ont peu contribué au flux génétique entre les espèces, peut-être en raison d’une valeur sélective réduite”, ajoute le chercheur. Cette découverte amène les auteurs de l’étude à questionner les opérations de transfert d’éléphants hybrides visant à apporter de nouveaux gènes au sein de troupeaux restreints et isolés : “il serait donc peu judicieux de les utiliser comme populations sources pour des transferts lorsque des populations intactes d’éléphants de savane sont disponibles à cette fin », conclut Alfred Roca.
Aujourd’hui la capacité des éléphants à retrouver leur diversité génétique dépend d’un facteur clé : leur mobilité. En Afrique australe, l’aire de conservation de Kavango-Zambèze engage justement cinq pays dans la protection des paysages afin de préserver les déplacements de ces grands mammifères. Et cette action porte déjà ses fruits puisque les populations d’éléphants de la région sont interconnectées et disposent d’une grande diversité génétique.
Source:
www.sciencesetavenir.fr
