Le chercheur allemand Christian Rabeling était en train de creuser des colonies de fourmis sur un campus universitaire au Brésil lorsqu'il a découvert quelque chose d'inattendu: certaines fourmis semblaient plus petites et plus brillantes et avaient des ailes. Rabeling s'est vite rendu compte que ces étranges fourmis appartenaient à une espèce auparavant non documentée, un parasite qui se nourrissait des nutriments des fourmis déjà bien connues. Dans une étude publiée aujourd'hui dans la revue Current Biology, Rabeling et un groupe de scientifiques, dont Ted Schultz, conservateur des fourmis au Muséum national d'histoire naturelle, affirment que l'existence même des fourmis parasites fournit de nouvelles preuves à l'appui d'une théorie controversée sur évolution.
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Au centre des nouvelles découvertes se trouve un concept évolutif appelé spéciation sympatrique, la possibilité «pour une espèce de se scinder en deux espèces sans aucune séparation géographique», explique Schultz. «Cela a généralement été critiqué et généralement rejeté. C'est une chose très difficile à prouver. "
Mais Rabeling et Schultz pensent qu’ils l’ont fait.
La colonie de fourmis étudiée était située sous un groupe d’eucalyptus de l’Université d’État de São Paulo au Brésil. La fourmi bien connue, Mycocepurus goeldii, est une espèce qui cultive des champignons, ce qui signifie qu’elle cultive des champignons et qu’elle en dépend pour se nourrir. Cette fourmi a été observée dans tout le Brésil et dans les pays voisins. Mais dans cette colonie du campus universitaire, il existe une fourmi parasite, le castrateur de Mycocepurus . Plutôt que de contribuer à la croissance des champignons, les parasites passent leur vie à manger et à se reproduire. Parfois, ils ne sont pas détectés; d'autres fois, les foules des fourmis paysannes les identifient et les tuent.
La plupart des nouvelles espèces se développent de manière isolée par rapport à l’origine, un concept appelé spéciation allopatrique. Il est rare qu'une espèce comme les fourmis parasites évolue d'une autre espèce dans le même nid.
Dans les années 1930, soit 70 ans après la publication de Charles Darwin sur l'origine des espèces, le biologiste Ernst Meyer a commencé à parler de la spéciation allopatrique. Il était inflexible à ce sujet; Rabeling le décrit comme «l'équivalent biologiste d'un général prussien». Mais l'un des étudiants de Meyer, Guy Bush, a contesté ce concept et a passé toute sa carrière à chercher des preuves de spéciation sympatrique. Des décennies plus tard, la communauté scientifique continue de débattre avec ardeur de ces deux possibilités d’évolution des espèces.
Rabeling et Schultz sont convaincus que les fourmis parasites ont évolué sans séparation géographique. «Cet exemple semble être l'un des meilleurs cas à ce jour pour la spéciation sympatrique», dit Schultz. L’équipe a eu recours à des analyses génétiques pour prouver que les parasites étaient uniques, mais aussi les descendants de leurs hôtes. Ils estiment que la division génétique s'est produite il y a environ 37 000 ans, une courte période de l'histoire de l'évolution.
Les critiques de la spéciation sympatrique peuvent ne pas venir après Rabeling et Schultz avec des fourches et des flambeaux, mais elles risquent d'être sceptiques à propos des résultats. «Si vous regardez ce que nous appelons des espèces sœurs», explique Jerry Coyne, professeur à l'Université de Chicago et l'un des auteurs du livre phare Speciation, «vous trouvez presque invariablement… qu'ils sont géographiquement isolés les uns des autres. "
«Sauf s’ils ont la preuve que ce phénomène s’est réellement produit dans l’isolement géographique… alors l’affaire n’est pas convaincante», déclare Coyne, qui n’a pas encore vu les dernières découvertes de Rabeling et Schultz. «Rien que de dire que vous avez des espèces soeurs de fourmis et parasite de l’autre, est une preuve de spéciation sympatrique, n’est pas correcte. ”
Mais Rabeling et Schultz sont les derniers en date d’une série de chercheurs remontant à Guy Bush qui ont cherché à prouver que les espèces n’avaient pas besoin de la séparation géographique pour pouvoir évoluer. Des chercheurs ont mené des études similaires près du lac Victoria en Afrique orientale et dans les voies navigables au Nicaragua.
«Nous pensons que l'évolution a été marquée par la spéciation», a déclaré Rabeling, qui a également été boursier postdoctoral au Natural History Museum et professeur adjoint à l'Université de Rochester. C'est une "sorte d'évolution en cours", a-t-il déclaré dans un communiqué de presse.
«L’évolution dépend en grande partie de la spéciation, une espèce devenant deux», explique Schultz. "Donc, si vous pouvez comprendre les règles générales sur la façon dont la spéciation se produit, vous avez fait un grand pas en avant vers la compréhension de l'évolution en général."
