The diversification of parasite groups often occurs at the same time as the diversification of their hosts. However, most studies demonstrating this concordance only examine single host –parasite groups. Multiple diverse lineages of ectoparasitic lice occur across both birds and mammals. Here, we describe the evolutionary history of lice based on analyses of 1107 single-copy orthologous genes from sequenced genomes of 46 species of lice. We identify three major diverse groups of lice: one exclusively on mammals, one almost exclusively on birds and one on both birds and mammals. Each of these groups radiated just after the Cretaceous–Paleogene (K-Pg) boundary, the time of the mass extinction event of the dinosaurs and rapid diversification of most of the modern lineages of birds and mammals.
Titre de l'article
La radiation simultanée des poux d'oiseaux et de mammifères après la limite K-Pg
La radiation simultanée des poux d'oiseaux et de mammifères après la limite K-Pg
Introduction à l'article
La diversification des parasites, incluant les insectes herbivores, est souvent considérée comme liée à la diversification de leur(s) hôte(s). Par exemple, plusieurs lignées majeures d'insectes herbivores se sont diversifiées à peu près en même temps que les diversifications majeures ayant lieu chez les angiospermes. Cependant, le timing de la diversification des parasites de vertébrés terrestres est peu connu. Les oiseaux et les mammifères, vertébrés sur lesquels on peut généralement retrouver des poux, se sont supposément diversifiés juste après la crise K-Pg. Il est donc possible d'évaluer si la radiation des poux présents sur les mammifères a bel et bien eu lieu après la limite K-Pg.
Les auteurs ont donc tenté, dans cet article, de reconstruire l'histoire évolutive des poux présents sur les mammifères grâce à l'étude de séquences génomiques. Cette histoire pourrait nous éclairer sur le scénario évolutif de la diversification des mammifères eux-même.
La diversification des parasites, incluant les insectes herbivores, est souvent considérée comme liée à la diversification de leur(s) hôte(s). Par exemple, plusieurs lignées majeures d'insectes herbivores se sont diversifiées à peu près en même temps que les diversifications majeures ayant lieu chez les angiospermes. Cependant, le timing de la diversification des parasites de vertébrés terrestres est peu connu. Les oiseaux et les mammifères, vertébrés sur lesquels on peut généralement retrouver des poux, se sont supposément diversifiés juste après la crise K-Pg. Il est donc possible d'évaluer si la radiation des poux présents sur les mammifères a bel et bien eu lieu après la limite K-Pg.
Les auteurs ont donc tenté, dans cet article, de reconstruire l'histoire évolutive des poux présents sur les mammifères grâce à l'étude de séquences génomiques. Cette histoire pourrait nous éclairer sur le scénario évolutif de la diversification des mammifères eux-même.
Expériences de l'article
L'ADN a été extrait à partir de broyats de 46 espèces de poux parasites et deux espèces de poux libres (parasites de l'écorce). Les séquences nucléotidiques ont été assemblées en se basant sur la séquence de Pediculus humanus (le poux commun). Les séquences ADN ont ensuite été traduite en séquences d'acides aminés et alignées afin de détecter les variations. Des datations moléculaires ont été effectuées avec une technique d'horloge moléculaire utilisant 4 points de calibration (le plus vieux fossile de Liposcelididés d'un âge minimum de 100 Ma, les fossiles ménoponidés âgé de 44 Ma minimum, la co-speciation entre primates du vieux monde et grands singes et leurs poux, la co-spéciation entre humains et chimpanzés et leurs poux). Une phylogénie a été obtenue , en reconstruisant au passage les états ancestraux des mammifères et des oiseaux manquants par maximum de vraisemblance en utilisant la commande "ace" du package R "APE".
L'ADN a été extrait à partir de broyats de 46 espèces de poux parasites et deux espèces de poux libres (parasites de l'écorce). Les séquences nucléotidiques ont été assemblées en se basant sur la séquence de Pediculus humanus (le poux commun). Les séquences ADN ont ensuite été traduite en séquences d'acides aminés et alignées afin de détecter les variations. Des datations moléculaires ont été effectuées avec une technique d'horloge moléculaire utilisant 4 points de calibration (le plus vieux fossile de Liposcelididés d'un âge minimum de 100 Ma, les fossiles ménoponidés âgé de 44 Ma minimum, la co-speciation entre primates du vieux monde et grands singes et leurs poux, la co-spéciation entre humains et chimpanzés et leurs poux). Une phylogénie a été obtenue , en reconstruisant au passage les états ancestraux des mammifères et des oiseaux manquants par maximum de vraisemblance en utilisant la commande "ace" du package R "APE".
Résultats de l'article
L'arbre phylogénétique estimé a permis d'identifier trois groupes majeurs de poux, un exclusivement présent chez les mammifères, un exclusivement présent chez les oiseaux, et un présent chez les deux. Chacun de ces groupes a commencé à se diversifier après 66 Ma, juste au moment de la radiation supposée des mammifères placentaires, d'après le modèle explosif (voir figure).
L'arbre phylogénétique estimé a permis d'identifier trois groupes majeurs de poux, un exclusivement présent chez les mammifères, un exclusivement présent chez les oiseaux, et un présent chez les deux. Chacun de ces groupes a commencé à se diversifier après 66 Ma, juste au moment de la radiation supposée des mammifères placentaires, d'après le modèle explosif (voir figure).
Ce que cet article apporte au débat
Bien que cet article ne parle pas directement de l'évolution des mammifères placentaires, il donne des indications supplémentaires permettant de nous éclairer sur le problème. En effet, si l'on part du postulat que les mammifères et leurs poux se sont diversifiés en même temps, alors cet article semble indiquer que les mammifères ont commencé à se diversifier après la limite K-Pg et non avant, ce qui supporte le modèle explosif (voir figure).
Bien que cet article ne parle pas directement de l'évolution des mammifères placentaires, il donne des indications supplémentaires permettant de nous éclairer sur le problème. En effet, si l'on part du postulat que les mammifères et leurs poux se sont diversifiés en même temps, alors cet article semble indiquer que les mammifères ont commencé à se diversifier après la limite K-Pg et non avant, ce qui supporte le modèle explosif (voir figure).
Figure
Phylogénie des poux parasites basée sur l'analyse RAxML concaténée partitionnée du maximum de vraisemblance de 1107 gènes orthologue à copie unique assemblé en utilisant aTRAM à partir de lectures de séquençage du génome. Oiseaux (rouge) et mammifères (bleu) sont indiqués par des couleurs.
Les camemberts sont des probabilités relatives pour la reconstruction d'un État ancestral (hôte d'oiseau ou de mammifère) selon le modèle des taux égaux. Les hachages bleus sur les branches indiquent les quatre commutations inférées en mammifères si l'hôte ancestral est un oiseau et les hachages rouges indiquent quatre commutations inférées en oiseaux si l'hôte ancestral est un mammifère. Les images indiquent les associations d’hôtes généralisées pour les genres de poux.
Source : Johnson et al, 2018.
Phylogénie des poux parasites basée sur l'analyse RAxML concaténée partitionnée du maximum de vraisemblance de 1107 gènes orthologue à copie unique assemblé en utilisant aTRAM à partir de lectures de séquençage du génome. Oiseaux (rouge) et mammifères (bleu) sont indiqués par des couleurs.
Les camemberts sont des probabilités relatives pour la reconstruction d'un État ancestral (hôte d'oiseau ou de mammifère) selon le modèle des taux égaux. Les hachages bleus sur les branches indiquent les quatre commutations inférées en mammifères si l'hôte ancestral est un oiseau et les hachages rouges indiquent quatre commutations inférées en oiseaux si l'hôte ancestral est un mammifère. Les images indiquent les associations d’hôtes généralisées pour les genres de poux.
Source : Johnson et al, 2018.
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