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Effet de l'hybridation avec exclusion du génome sur le risque d'extinction
Figure :
Hybridation interspécifique avec exclusion du génome. Deux types d’exclusion du génome sont possibles : alternative et non alternative. Cela concerne la production de gamètes parentaux par les hybrides. Selon le type d'exclusion du génome, l'une ou les deux espèces parentales sont régénérées par les hybrides en plus de l'hybride lui-même. Les cercles représentent les gamètes.
L'exclusion alternative implique des hybrides produisant des gamètes contenant le génome haploïde pur de l'une ou l'autre des espèces parentales (dans des proportions variables). L'exclusion non alternative implique des hybrides produisant des gamètes contenant le génome haploïde d'une seule espèce parentale (Quilodrán et al. 2018).
Introduction à l'article :
L'hybridation interspécifique peut conduire à la production d'hybrides fertiles de première génération (F1), produisant des gamètes contenant le matériel génétique non recombiné d'un parent. Le génome de l'autre parent est donc exclu pendant la gamétogenèse. Ainsi, les descendants des hybrides F1 seront soit des individus avec un génotype parental pur, soit des individus avec un génotype hybride F1 régénéré. L'hybridation avec exclusion du génome peut alors entraîner l'extinction d'une espèce parentale par le remplacement progressif de son matériel génétique.
Dans une étude plus récente, les auteurs ont utilisé un modèle afin d'évaluer les conditions dans lesquelles une hybridation interspécifique peut conduire à une extinction. Dans ce modèle, l'exclusion du génome a été considérée comme un processus déterministe. Ici, les auteurs ont complexifié le modèle en intégrant la stochasticité environnementale et deux types d'exclusion du génome : alternative et non alternative (cf. figure).
Expériences de l'article :
Les auteurs ont ici complexifié un modèle qu'ils avaient préalablement construit. Une étude de cas précédemment publiée a été utilisée afin de déterminer les valeurs de paramètres. Celle-ci portait sur des grenouilles du genre Pelophylax, où l'hybridation entre certaines espèces peut entraîner une exclusion du génome au cours de la gamétogenèse. Les auteurs ont intégré dans leur modèle un paramètre permettant de modéliser des scénarios allant de l'exclusion systématique d'un génome parental à l'exclusion de l'un ou l'autre des génomes parentaux de manière équilibrée. La stochasticité environnementale a également été introduite dans le modèle. Différentes valeurs de fréquence d'hybridation ont été testées, combinées avec d'autres paramètres tels que les différentes proportions d'exclusion du génome. En modélisant l'hybridation avec exclusion du génome entre espèces parentales virtuelles, les auteurs ont pu projeter l'impact potentiel de cette hybridation sur la persistance des espèces.
Résultats de l'article :
Les résultats ont ici été présentés après 400 générations de simulation. Dans le cas où les hybrides produisaient des gamètes des deux espèces parentales dans des proportions égales, les hybrides ont atteint une abondance maximale. Aussi, les auteurs ont remarqué que les trois génotypes (parentaux et hybride) ont pu se maintenir dans la communauté lorsque les valeurs d'exclusion du génome variaient entre 0,2 et 0,8 et que les taux de croisement entre les deux espèces parentales étaient inférieurs à 0,4. En revanche, à des valeurs plus faibles et plus grandes d'exclusion du génome et à des taux de croisement plus élevés, l'hybridation a entraîné l'extinction de l'espèce parentale non favorisée en seulement quelques générations. Cette extinction a été encore plus rapide lorsque l'exclusion était complètement biaisée en faveur d'une des espèces. De plus, les résultats ont montré que la compétition interspécifique accélérait l'extinction des hybrides et des parents défavorisés.
Rigueur de l'article :
Le modèle a été construit de manière rigoureuse et les hypothèses effectuées ont été bien explicitées dans l'étude.
Ce que cet article apporte au débat :
Cet article permet de montrer que l'hybridation peut entraîner l'exclusion du génome d'une des espèces parentales et met en évidence les conséquences extrêmes de cette hybridation sur la persistance des espèces. En effet, le remplacement d'une espèce parentale par une descendance hybride peut conduire à l'effondrement de celle-ci en quelques générations lorsque l'exclusion est biaisée en faveur de l'autre espèce parentale.
Dans le cadre de cette controverse, cette étude met donc en avant l'un des risques liés à l'hybridation. Et montre que celle-ci peut entraîner l'extinction d'une des espèces parentales.
Les auteurs soulignent également que le risque d'extinction lié à ce type d'hybridation est souvent sous-estimé. En effet, les hybrides ne présentant que le phénotype F1 sont généralement considérés comme stériles. Cette situation sera donc vue comme une préoccupation mineure pour la biologie de la conservation.
Remarques sur l'article :
Dans cet article, les auteurs ont également testé l'effet de l'hybridation avec exclusion du génome combiné à la taille de l'habitat. Ces derniers ont constaté que lorsque la taille de l'habitat de l'espèce défavorisée était plus grande que celle de l'espèce favorisée, cela pouvait permettre de sauver l'espèce menacée d'extinction. Il est donc ici mis en avant que la gestion de l'habitat peut être considérée comme un moyen potentiel de protéger les espèces touchées par l'hybridation avec exclusion du génome.
De plus, notons que cette étude porte sur l'hybridation interspécifique et non intraspécifique.
Enfin, les auteurs soulignent la possibilité que l'incidence de ce type d'hybridation augmentera dans un futur proche en raison des nombreuses espèces historiquement allopatriques qui subissent de plus en plus de contacts secondaires en raison des translocations provoquées par l'Homme, du changement climatique ou encore de la modification des habitats.
Publiée il y a plus de 7 ans
par
L. Rodrigues de sa.
Dernière modification il y a plus de 7 ans.
Effet de l'hybridation avec exclusion du génome sur le risque d'extinction
Hybridation interspécifique avec exclusion du génome. Deux types d’exclusion du génome sont possibles : alternative et non alternative. Cela concerne la production de gamètes parentaux par les hybrides. Selon le type d'exclusion du génome, l'une ou les deux espèces parentales sont régénérées par les hybrides en plus de l'hybride lui-même. Les cercles représentent les gamètes.
L'exclusion alternative implique des hybrides produisant des gamètes contenant le génome haploïde pur de l'une ou l'autre des espèces parentales (dans des proportions variables). L'exclusion non alternative implique des hybrides produisant des gamètes contenant le génome haploïde d'une seule espèce parentale (Quilodrán et al. 2018).
L'hybridation interspécifique peut conduire à la production d'hybrides fertiles de première génération (F1), produisant des gamètes contenant le matériel génétique non recombiné d'un parent. Le génome de l'autre parent est donc exclu pendant la gamétogenèse. Ainsi, les descendants des hybrides F1 seront soit des individus avec un génotype parental pur, soit des individus avec un génotype hybride F1 régénéré. L'hybridation avec exclusion du génome peut alors entraîner l'extinction d'une espèce parentale par le remplacement progressif de son matériel génétique.
Dans une étude plus récente, les auteurs ont utilisé un modèle afin d'évaluer les conditions dans lesquelles une hybridation interspécifique peut conduire à une extinction. Dans ce modèle, l'exclusion du génome a été considérée comme un processus déterministe. Ici, les auteurs ont complexifié le modèle en intégrant la stochasticité environnementale et deux types d'exclusion du génome : alternative et non alternative (cf. figure).
Les auteurs ont ici complexifié un modèle qu'ils avaient préalablement construit. Une étude de cas précédemment publiée a été utilisée afin de déterminer les valeurs de paramètres. Celle-ci portait sur des grenouilles du genre Pelophylax, où l'hybridation entre certaines espèces peut entraîner une exclusion du génome au cours de la gamétogenèse. Les auteurs ont intégré dans leur modèle un paramètre permettant de modéliser des scénarios allant de l'exclusion systématique d'un génome parental à l'exclusion de l'un ou l'autre des génomes parentaux de manière équilibrée. La stochasticité environnementale a également été introduite dans le modèle. Différentes valeurs de fréquence d'hybridation ont été testées, combinées avec d'autres paramètres tels que les différentes proportions d'exclusion du génome. En modélisant l'hybridation avec exclusion du génome entre espèces parentales virtuelles, les auteurs ont pu projeter l'impact potentiel de cette hybridation sur la persistance des espèces.
Les résultats ont ici été présentés après 400 générations de simulation. Dans le cas où les hybrides produisaient des gamètes des deux espèces parentales dans des proportions égales, les hybrides ont atteint une abondance maximale. Aussi, les auteurs ont remarqué que les trois génotypes (parentaux et hybride) ont pu se maintenir dans la communauté lorsque les valeurs d'exclusion du génome variaient entre 0,2 et 0,8 et que les taux de croisement entre les deux espèces parentales étaient inférieurs à 0,4. En revanche, à des valeurs plus faibles et plus grandes d'exclusion du génome et à des taux de croisement plus élevés, l'hybridation a entraîné l'extinction de l'espèce parentale non favorisée en seulement quelques générations. Cette extinction a été encore plus rapide lorsque l'exclusion était complètement biaisée en faveur d'une des espèces. De plus, les résultats ont montré que la compétition interspécifique accélérait l'extinction des hybrides et des parents défavorisés.
Le modèle a été construit de manière rigoureuse et les hypothèses effectuées ont été bien explicitées dans l'étude.
Cet article permet de montrer que l'hybridation peut entraîner l'exclusion du génome d'une des espèces parentales et met en évidence les conséquences extrêmes de cette hybridation sur la persistance des espèces. En effet, le remplacement d'une espèce parentale par une descendance hybride peut conduire à l'effondrement de celle-ci en quelques générations lorsque l'exclusion est biaisée en faveur de l'autre espèce parentale.
Dans le cadre de cette controverse, cette étude met donc en avant l'un des risques liés à l'hybridation. Et montre que celle-ci peut entraîner l'extinction d'une des espèces parentales.
Les auteurs soulignent également que le risque d'extinction lié à ce type d'hybridation est souvent sous-estimé. En effet, les hybrides ne présentant que le phénotype F1 sont généralement considérés comme stériles. Cette situation sera donc vue comme une préoccupation mineure pour la biologie de la conservation.
Dans cet article, les auteurs ont également testé l'effet de l'hybridation avec exclusion du génome combiné à la taille de l'habitat. Ces derniers ont constaté que lorsque la taille de l'habitat de l'espèce défavorisée était plus grande que celle de l'espèce favorisée, cela pouvait permettre de sauver l'espèce menacée d'extinction. Il est donc ici mis en avant que la gestion de l'habitat peut être considérée comme un moyen potentiel de protéger les espèces touchées par l'hybridation avec exclusion du génome.
De plus, notons que cette étude porte sur l'hybridation interspécifique et non intraspécifique.
Enfin, les auteurs soulignent la possibilité que l'incidence de ce type d'hybridation augmentera dans un futur proche en raison des nombreuses espèces historiquement allopatriques qui subissent de plus en plus de contacts secondaires en raison des translocations provoquées par l'Homme, du changement climatique ou encore de la modification des habitats.
Dernière modification il y a plus de 7 ans.