Evolution dans une grande ville

A l'aide des salamandres, les coyotes et les souris, Jason Munshi-South montre comment les animaux développent des différences génétiques dans l'évolution, même au sein d'une ville urbaine.

"Evolution dans une grande ville" est mis en animation par TED-Ed Animation Team (Jeremiah Dickey, Biljana Labovic, Celeste Lai, Kari Mulholland and Franz Palomares)
Voir la leçon complète : http://ed.ted.com/lessons/evolution-in-a-big-city

(Musique)

(Circulation urbaine) Je suis ici aujourd'hui pour vous encourager à réfléchir à la ville de New York,

non seulement comme à une des plus grandes
réalisations de l'humanité,

mais comme à la demeure d'espèces indigènes qui sont sujettes à une grande expérience évolutionnaire.

Prenez par exemple cette colline boisée au nord de Manhattan,

C'est l'un des derniers espaces qui restent dans la ville où il y a de l'eau de source propre qui sourde toujours du sol.

Vous pourriez en boire dans vos mains sans problème.

Ces petites zones d'eau qui sourdent contiennent d'immenses populations de salamandres sombres du Nord.

Elles étaient courantes en ville

il y a peut-être soixante ans, mais maintenant

elles sont coincées sur cette unique colline
et quelques endroits dans Staten Island.

Non seulement elles souffrent de l'indignité d'être

coincées sur cette colline,

mais nous avons divisé la colline en deux

à deux reprises

avec des ponts traversant du Bronx à Manhattan.

Mais elles sont toujours là

de chaque côté des ponts où vous voyez les flèches rouges

aux environs de la 180ème et de la 167ème rues.

Mon laboratoire a découvert que si on prend
quelques segments d'ADN

de salamandres dans ces deux endroits

on peut dire de quel côté du pont elles viennent.

Nous avons construit cette infrastructure unique

qui a changé leur histoire évolutive.

Nous pouvons aller les étudier, vous savez,
nous allons sur la colline,

nous savons où elles sont, nous pouvons retourner
les rochers, nous pouvons les attraper.

Il y a beaucoup d'autres choses à New York
mais qui ne sont pas

facile à saisir, comme ce coyote.

Nous l'avons pris sur une caméra automatique
quelque part,

dans un lieu tenu secret, dont nous ne sommes pas
encore autorisés à parler.

Mais ils viennent dans la ville de New York
pour la première fois.

Ce sont des animaux très souples et intelligents.

Voici l'un des petits de cette année qui regarde
une de nos caméras.

Et mes collègues et moi sommes très intéressés à comprendre

comment ils vont se répandre dans la région,

comment ils vont survivre ici et peut-être même prospérer.

Ils viennent sans doute dans un quartier
près de chez vous, s'ils ne sont pas déjà là.

Donc, il y a certaines choses qui sont trop rapides
pour être capturées à la main.

Nous ne pouvons pas les prendre sur les caméras,

nous avons donc mis en place des pièges
dans toute la ville de New York et dans les parcs.

C'est l'une de nos principales activités.

Voici certains de mes étudiants et collaborateurs,
qui préparent les pièges et les sortent.

Nous attrapons celui-là dans presque toutes les régions
boisées de New York.

Voici la souris à pattes blanches.

Ce n'est pas la souris qui courre dans votre appartement.

Il s'agit d'une espèce indigène, qui était ici bien avant l'homme,

et on les trouve dans les forêts et les prairies.

Parce qu'elles sont si communes
dans les zones boisées de la ville,

nous les utilisons comme modèle pour comprendre
comment les espèces s'adaptent aux environnements urbains.

Alors si vous pensez, il y a 400 ans

les cinq quartiers étaient couverts

de forêts et autres types de végétation.

Cette souris était partout.

Des populations énormes qui montraient
peu de différences génétiques dans le paysage.

Mais si on regarde la situation actuelle,

elles sont juste coincées dans ces petits îlots

de forêt éparpillés dans la ville.

En utilisant seulement 18 courts segments d'ADN,
nous pouvons prendre une souris

quelqu'un pourrait nous donner une souris,
ne pas nous dire d'où elle vient,

et nous pourrions déterminer de quel parc elle vient.
Voilà à quel point elles sont devenues différentes.

Vous remarquerez au milieu
de cette image colorée ici

qu'il y a quelques couleurs mélangées.

Il y a quelques parcs de la ville qui sont encore
reliés les uns aux autres

par des bandes de forêt, les souris peuvent donc
faire des aller-retours

et diffuser leurs gènes afin qu'ils ne deviennent pas différents,

mais dans toute la ville, elles deviennent essentiellement différentes dans les parcs.

Bon, alors je vous dis qu'elles sont différentes,

mais qu'est-ce que ça veut dire vraiment ?
Qu'est-ce que ça change à leur biologie ?

Pour répondre à cette question

nous séquençons des milliers de gènes
de souris de notre ville

et les comparons à ceux des milliers de gènes
de souris du pays,

donc leurs ancêtres à l'extérieur de la ville de New York

dans ces grandes, aires de nature sauvage.

Les gènes sont de courts segments d'ADN

qui encode les acides aminés.

Et les acides aminés sont les éléments constitutifs
des protéines.

Si une seule paire de base change dans un gène,
on obtient un acide aminé différent,

qui va alors changer la forme et la structure de la protéine.

Si on modifie la structure d'une protéine,

on change souvent quelque chose à sa fonction
dans l'organisme.

Si ce changement conduit à une vie plus longue
ou plus de bébés pour une souris,

ce que les biologistes évolutionnistes appellent
une aptitude,

alors ce changement d'une seule paire de base
se propagera rapidement dans une population urbaine.

Cette figure insensée est donc appelée un Manhattan plot,

parce qu'elle ressemble un peu à une ligne d'horizon.

Et chaque point représente un seul gène,

et plus le point est haut,

plus il diffère entre souris de ville et souris de campagne.

Celles qui sont au sommet des gratte-ciels
sont les plus différentes,

en particulier celles au-dessus de la ligne rouge.

Et ces gènes encodent des choses comme
la réaction immunitaire à la maladie,

parce qu'il pourrait y avoir plus de maladies

dans les populations très denses et urbaines.

Le métabolisme, comment les souris utilisent l'énergie,

et la tolérance aux métaux lourds.
Vous pouvez probablement prévoir que

les sols de la ville de New York
sont assez contaminés par

le plomb, le chrome et ce genre de chose.

Et maintenant notre dur labeur commence vraiment,

nous revenons dans la nature sauvage
des parcs de la ville de New York,

nous suivons la vie des souris individuelles
et voyons exactement ce que ces gènes font pour elles.

Et je vous encourage à essayer de porter
un regard nouveau sur vos parcs,

je ne serai pas le prochain Charles Darwin,

mais l'un d'entre vous pourrait l'être, il suffit
de garder les yeux ouverts. Merci.

(Applaudissements)

(Musique)