Lapins : ronger ne veut pas dire ÊTRE rongeur

(07/03/1996) - Pour des informations complémentaires,
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La division des mammifères actuels en ordres est généralement étayée par de nombreuses données et, aujourd'hui, elle est relativement bien connue. En revanche, zoologistes et paléontologistes sont beaucoup plus prudents en ce qui concerne la définition des parentés entre ces ordres. Dan Graur, de l'Université de Tel Aviv (Israël), Laurent Duret et Manolo Gouy, du Laboratoire de Biométrie, Génétique et Biologie des populations (CNRS-Université Lyon 1), ont appliqué la méthode de la phylogénie moléculaire à l'ordre des lagomorphes, auquel appartiennent les lapins et les lièvres notamment. Cette technique consiste à comparer la séquence d'un même gène chez plusieurs mammifères et à en déduire les relations évolutives qui existent entre les organismes comparés. En ce qui concerne les lagomorphes, leurs affinités évolutives sont controversées, certains chercheurs leur reconnaissent une affinité avec les rongeurs de par des caractères anatomiques, pour d'autres, ils n'ont d'affinité particulière avec aucun autre ordre. Les résultats de cette analyse génétique, basée sur 88 gènes, ont indiqué que les lagomorphes, non seulement ne sont pas reliés aux rongeurs, mais sont évolutivement plus proches des primates. Ce résultat est donc totalement incompatible avec les conclusions de certains zoologistes pour qui rongeurs et lagomorphes ont des caractères morphologiques communs. Données moléculaires et données morphologiques pourraient être réconciliées si l'on considère que les caractères communs identifiés sont des caractères ancestraux : ainsi les mammifères ancestraux de tous les ordres existants pourraient avoir ressemblé aux rongeurs actuels.
Les mammifères placentaires sont divisés par les zoologistes en une vingtaine de groupes d'espèces appelés ordres (primates, rongeurs, carnivores, cétacés, insectivores, etc.). Ces ordres rassemblent des espèces présentant un grand nombre de caractères morphologiques communs, témoignant d'une parenté évolutive entre les membres de chaque ordre. Les travaux des paléontologistes permettent de valider la définition des ordres de mammifères par l'identification des restes fossiles (le plus souvent des dents ou des fragments crâniens) d'organismes disparus et apparentés aux ancêtres des espèces actuelles. Généralement, la division des mammifères actuels en ordres est étayée par de nombreuses données, et est donc peu susceptible de bouleversements majeurs (1). La plupart de ces ordres semblent, à en juger par les restes fossiles trouvés, être apparus dans un intervalle de temps réduit il y a environ 80 à 90 millions d'années. Une conséquence de la rapidité de la radiation (2) des ordres de mammifères est que les relations évolutives entre les différents ordres sont extrêmement difficiles à préciser. Ainsi, si zoologistes et paléontologistes pensent bien connaître la nature des divers ordres de mammifères, ils sont généralement beaucoup plus prudents quant à la définition des parentés entre ordres, c'est-à-dire la définition de groupes taxonomiques appelés superordres ou cohortes.
Une voie d'approche devenue possible récemment est celle de la phylogénie moléculaire qui consiste à comparer la séquence d'un même gène chez plusieurs mammifères, et à en déduire les relations évolutives qui existent entre les organismes comparés. Le principe utilisé est que l'organisme ancestral des espèces étudiées contenait ce même gène qui a évolué, c'est-à-dire dont la séquence a été lentement modifiée au cours du temps, de manière indépendante dans chaque lignée descendante de l'organisme ancestral. Il en résulte que les séquences d'un gène d'organismes partageant un ancêtre commun relativement récent seront plus semblables entre elles que par rapport à ce même gène chez des organismes évolutivement plus distants. Les divers ordres ayant émergé à partir de leur ancêtre commun en un temps relativement court, il se trouve que l'étude d'un seul gène chez plusieurs organismes est insuffisante pour reconstruire les relations entre ordres ; il est nécessaire de combiner les séquences de plusieurs gènes pour augmenter la quantité d'information phylogénétique manipulée. Des méthodes statistiques permettent d'évaluer la précision d'une reconstitution phylogénétique et donc de dire si la quantité de données analysées a été suffisante ou non pour répondre à la question posée.

Dan Graur de l'Université de Tel Aviv (Israël), Laurent Duret et Manolo Gouy du Laboratoire de Biométrie, Génétique et Biologie des populations (CNRS-Université Lyon1) ont appliqué cette méthode à l'ordre des lagomorphes, auquel appartiennent notamment les lapins et les lièvres. Les affinités évolutives des lagomorphes sont en effet controversées : certains caractères anatomiques (dont leur aptitude à ronger) indiqueraient une affinité avec l'ordre des rongeurs pour certains chercheurs, tandis que d'autres ne leurs reconnaissent d'affinité particulière avec aucun autre ordre.
Les chercheurs de Tel Aviv et de Lyon ont analysé les séquences de 88 gènes chez le lapin, chez un rongeur (le plus souvent rat ou souris), un primate (l'homme), et chez un organisme externe (un marsupial, monotrème, oiseau ou reptile). Les gènes utilisés (3), qui correspondent à des fonctions biologiques les plus diverses, ont été extraits des banques de données internationales de séquences génétiques. Cette analyse exploite donc les travaux d'un grand nombre de laboratoires qui ont chacun séquencé tel ou tel gène chez tel ou tel vertébré, la plupart du temps pour des raisons totalement étrangères à l'usage qui en a été fait ici. Le résultat de cette analyse a indiqué que les lagomorphes ne sont pas reliés aux rongeurs, mais qu'ils sont évolutivement plus proches des primates. Autrement dit, la lignée des rongeurs s'est séparée de l'ancêtre commun des mammifères placentaires avant que primates et lagomorphes n'aient divergé.
Les chercheurs ont ensuite tenté de déterminer quel ordre est le plus proche des lagomorphes. Parmi 16 ordres analysés, c'est l'ordre des Scandentia (petits mammifères ressemblant à des musaraignes et vivant dans les forêts asiatiques), lui aussi proche de l'ordre des primates, qui est apparu comme le plus proche des lagomorphes. Néanmoins, ce résultat n'est basé que sur l'analyse de 7 gènes, car l'ordre des Scandentia n'a été que peu étudié par les biologistes moléculaires. La parenté évolutive entre lagomorphes et Scandentia demanderait donc à être confirmée par plus de données.
Les données moléculaires séparant les lagomorphes des rongeurs et les rapprochant des primates sont hautement significatives car basées sur 88 gènes. Il y a donc incompatibilité totale entre cette approche et les conclusions de certains zoologistes qui ont identifié des caractères morphologiques communs entre ces deux ordres. Une voie possible de réconciliation entre données moléculaires et morphologiques serait que les caractères communs identifiés soient en fait des caractères ancestraux, dont la présence dans plusieurs ordres n'est pas indicative d'une parenté évolutive particulière (seuls les caractères partagés non ancestraux sont indicatifs d'une parenté évolutive entre des organismes). Ainsi, les mammifères ancestraux de tous les ordres existants pourraient avoir ressemblé aux rongeurs actuels.

Référence :
- Graur D., Duret L., Gouy M. (1996). Phylogenetic position of the order Lagomorpha (rabbits, hares and allies). Nature, 379, pp. 333-335.