La sélection naturelle à deux pas de chez toi

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Sarah Mattonen
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Quels sont les liens avec mon programme d'études?

Une étude sur les mangeoires et la longueur du bec des oiseaux révèle l’incidence que peut avoir l’activité humaine sur l’évolution d’une autre espèce.

Ta famille a-t-elle déjà eu une mangeoire ou répandu des graines dans la cour afin d’attirer les oiseaux? Bien des gens se passionnent pour l’observation des oiseaux autour d’eux toute l’année. Cependant, cette activité apparemment simple cache un fait important : en attirant les oiseaux dans ta cour, tu pourrais en réalité avec une incidence sur leur évolution

En 2017, un groupe de scientifiques du Royaume-Uni et des Pays-Bas a mené une étude portant sur deux populations de mésanges charbonnières. Il s’agit d’un petit oiseau semblable à la mésange à tête brune, que tu pourrais voir dans ta cour. Les mésanges charbonnières font souvent l’objet d’études. Non seulement il y en a beaucoup, mais aussi elles vivent à de nombreux endroits et aiment beaucoup s’alimenter aux mangeoires installées dans les quartiers résidentiels. 

Mésanges charbonnières et mésange à tête noire
Mésanges charbonnières (à gauche) et mésange à tête noire (à droite) s’alimentant à une mangeoire pour oiseaux. (Sources : Hellado via Pixabay et Blohowiak via Pixabay).

Les chercheurs voulaient déterminer comment les différences dans le génotype (constitution génétique) des deux populations se traduisent par des différences dans leur phénotype (ensemble des caractéristiques observables). À titre d’exemple, la longueur du bec d’un oiseau fait partie de son phénotype.

L’étude a révélé des corrélations fascinantes (liens) entre la longueur du bec des oiseaux et la fréquentation des mangeoires. Après avoir examiné plus en détail les résultats de cette étude, nous verrons comment ces petits oiseaux pourraient constituer un excellent exemple de sélection naturelle.

Qu’a révélé l’étude en ce qui concerne la longueur du bec des oiseaux?

Les scientifiques ont constaté que la longueur du bec des oiseaux au Royaume-Uni dépassait d’environ un demi-millimètre celle du bec de leurs semblables aux Pays-Bas.

En fait, la longueur du bec des oiseaux au Royaume-Uni a augmenté d’environ un dixième de millimètre depuis 1970. Cela peut sembler bien peu. Mais, comme le bec de la mésange charbonnière ne mesure qu’environ 13 mm de longueur, toute différence, si petite soit-elle, est notable!

A : Graphique illustrant la longueur du bec des oiseaux de l’Europe continentale et du Royaume-Uni. B : Graphique illustrant la longueur du bec des oiseaux au fil du temps (1982-2007).
A : Graphique illustrant la longueur du bec des oiseaux de l’Europe continentale et du Royaume-Uni. B : Graphique illustrant la longueur du bec des oiseaux au fil du temps (1982-2007) (Source : Science, vol. 358, no 6361, figure 4).

 

Mais pourquoi le bec des oiseaux du Royaume-Uni est-il plus long? Des études ont révélé qu’environ la moitié des ménages britanniques nourrissent les oiseaux dans leur cour. En outre, les Britanniques consacrent à peu près deux fois plus d’argent que les habitants des autres régions d’Europe (3) à l’achat de mangeoires et de graines pour oiseaux. Selon cette étude très récente, les changements observés chez la mésange charbonnière pourraient être attribuables au fait que de plus en plus de gens ont installé des mangeoires pour oiseaux au cours des dernières décennies.

Qu’est-ce que cela signifie pour l’évolution de la mésange charbonnière?

On appelle « variant génétique »  une modification de la séquence des nucléotides de l’ADN qui entraîne un changement dans le phénotype. En surveillant les oiseaux au moyen de dispositifs de suivi électroniques, les scientifiques ont remarqué que les individus présentant le variant génétique du bec plus long avaient davantage tendance à s’alimenter aux mangeoires que ceux présentant le variant génétique du bec plus court. Il s’agit d’un parfait exemple de sélection naturelle où des traits génétiques spécifiques permettent aux oiseaux de mieux s’adapter à leur environnement et d’avoir un taux de survie et de reproduction supérieur. L’idée, c’est que les oiseaux ayant un bec plus long ont plus facilement accès à la nourriture dans les mangeoires. Et, de fait, les oiseaux présentant le variant génétique du bec plus long sont plus nombreux à amener les œufs jusqu’à éclosion. Les variants génétiques ont donc fait en sorte que les oiseaux s’alimentant aux mangeoires ont le bec légèrement plus long. Les mésanges charbonnières se transmettent ce trait de génération en génération.

Le savais-tu? 

De plus en plus, les mésanges charbonnières tuent des oiseaux et mangent leur cerveau. Ce comportement pourrait être attribuable au changement climatique.

Bébés mésanges charbonnières dans le nid.
Bébés mésanges charbonnières dans le nid (Source: TaniaVdB via Pixabay).

 

Les chercheurs qui ont mené l’étude de 2017 n’étaient pas les premiers à s’intéresser à l’évolution des caractéristiques du bec des oiseaux. Dans les années 1830, au cours de sa célèbre expédition dans les îles Galapagos, Charles Darwin a découvert que la forme du bec des pinsons variait d’une espèce à l’autre. Il a constaté que la forme de leur bec aidait les oiseaux à se procurer un type particulier de nourriture. On pense qu’il s’agirait de l’une des principales sources d’inspiration de sa théorie de l’évolution.

Résumons...

La sélection naturelle se produit tout autour de nous, parfois à des endroits inattendus! Alors, la prochaine fois que tu répandras des graines pour oiseaux dans ta cour ou que tu observeras des oiseaux à ta mangeoire, rappelle-toi que de minuscules changements évolutifs se produisent autour de toi – même dans ta cour!

Amorces de discussion

Faire des liens

  • Avez-vous une mangeoire pour oiseaux à la maison? Si c’est le cas, quelles espèces d’oiseaux attire-t-elle?
  • As-tu observé des différences dans le bec des oiseaux que l’on voit couramment dans la région du Canada où tu habites? Si tel est le cas, de quoi s’agit-il? 

Faire des liens

  • Avez-vous une mangeoire pour oiseaux à la maison? Si c’est le cas, quelles espèces d’oiseaux attire-t-elle?
  • As-tu observé des différences dans le bec des oiseaux que l’on voit couramment dans la région du Canada où tu habites? Si tel est le cas, de quoi s’agit-il? 

Relier la science et la technologie à la société et à l'environnement

  • Nous, humains, nourrissons les oiseaux, car nous aimons les avoir autour de nous et les voir de près dans notre environnement. Peut-on dire que nous jouons aussi un rôle en provoquant des mutations génétiques susceptibles de rendre les oiseaux plus dépendants des humains pour se nourrir?

Relier la science et la technologie à la société et à l'environnement

  • Nous, humains, nourrissons les oiseaux, car nous aimons les avoir autour de nous et les voir de près dans notre environnement. Peut-on dire que nous jouons aussi un rôle en provoquant des mutations génétiques susceptibles de rendre les oiseaux plus dépendants des humains pour se nourrir?

Explorer les concepts

  • Qu’est-ce qu’un génotype? Qu’est-ce qu’un phénotype?
  • Comme un variant génétique peut-il avoir une incidence sur le phénotype?
  • Quel rôle des conditions environnementales particulières peuvent-elles jouer dans la sélection naturelle? 
  • Quelles sont les conditions nécessaires pour qu’une espèce se scinde en deux espèces distinctes?
  • À ton avis, la mésange à tête noire (Poecile atricapillus) et la mésange charbonnière (Parus major) peuvent-elles être issues de la même espèce? Justifie ta réponse.

Explorer les concepts

  • Qu’est-ce qu’un génotype? Qu’est-ce qu’un phénotype?
  • Comme un variant génétique peut-il avoir une incidence sur le phénotype?
  • Quel rôle des conditions environnementales particulières peuvent-elles jouer dans la sélection naturelle? 
  • Quelles sont les conditions nécessaires pour qu’une espèce se scinde en deux espèces distinctes?
  • À ton avis, la mésange à tête noire (Poecile atricapillus) et la mésange charbonnière (Parus major) peuvent-elles être issues de la même espèce? Justifie ta réponse.

Nature de la science et de la technologie

  • Explique la méthode de recherche employée par les scientifiques pour l’étude présentée dans l’article. 

Nature de la science et de la technologie

  • Explique la méthode de recherche employée par les scientifiques pour l’étude présentée dans l’article. 

Littératie médiatique

  • Les superhéros de bande dessinée sont parfois issus d’une mutation génétique. Peux-tu décrire le phénotype de la mutation génétique que présente un superhéros en particulier?

Littératie médiatique

  • Les superhéros de bande dessinée sont parfois issus d’une mutation génétique. Peux-tu décrire le phénotype de la mutation génétique que présente un superhéros en particulier?

Suggestions pour l'enseignement

  • L’article peut servir pour l’enseignement et l’apprentissage de divers sujets en biologie – la sélection naturelle, l’évolution, l’hérédité et les populations. Il introduit les concepts de l’évolution, de la sélection naturelle, des populations, du génotype, du phénotype, du variant génétique et des nucléotides. 
  • Après avoir fait lire l’article par les élèves, l’enseignant ou enseignante peut leur demander d’utiliser une stratégie d’apprentissage axée sur la définition du concept pour mieux comprendre le sens de l’expression « sélection naturelle ». Il est possible de télécharger les fiches reproductibles de la toile de définition du concept en format [Google doc] et [.pdf]. 
  • Pour mener une expérience scientifique de terrain, l’enseignant ou enseignante peut installer une mangeoire pour oiseaux visible à partir de la classe et demander aux élèves de planifier une recherche portant sur un aspect particulier des oiseaux qui s’y alimentent (types de graines préférés, espèces qui fréquentent la mangeoire, heures auxquelles les oiseaux se nourrissent, etc.).

Suggestions pour l'enseignement

  • L’article peut servir pour l’enseignement et l’apprentissage de divers sujets en biologie – la sélection naturelle, l’évolution, l’hérédité et les populations. Il introduit les concepts de l’évolution, de la sélection naturelle, des populations, du génotype, du phénotype, du variant génétique et des nucléotides. 
  • Après avoir fait lire l’article par les élèves, l’enseignant ou enseignante peut leur demander d’utiliser une stratégie d’apprentissage axée sur la définition du concept pour mieux comprendre le sens de l’expression « sélection naturelle ». Il est possible de télécharger les fiches reproductibles de la toile de définition du concept en format [Google doc] et [.pdf]. 
  • Pour mener une expérience scientifique de terrain, l’enseignant ou enseignante peut installer une mangeoire pour oiseaux visible à partir de la classe et demander aux élèves de planifier une recherche portant sur un aspect particulier des oiseaux qui s’y alimentent (types de graines préférés, espèces qui fréquentent la mangeoire, heures auxquelles les oiseaux se nourrissent, etc.).

En savoir plus

Darwin et la sélection naturelle  - Alloprof - Tous sur Darwin, sa théorie et ses fameux pinsons

Références

Bosse, M., Spurgin, L., Laine, V., Cole, E., Firth, J., & Gienapp, P. et al. (2017). Recent natural selection causes adaptive evolution of an avian polygenic trait. Science, 358(6361), 365-368. DOI: 10.1126/science.aal3298

Jones, D. N., & James Reynolds, S. (2008). Feeding birds in our towns and cities: a global research opportunity. Journal of Avian Biology, 39(3), 265-271. DOI: 10.1111/j.0908-8857.2008.04271.x

Orros, M. E., & Fellowes, M. D. (2015). Wild bird feeding in an urban area: intensity, economics and numbers of individuals supported. Acta Ornithologica, 50(1), 43-59. DOI: 10.3161/00016454AO2015.50.1.006