L'extraordinaire capacité des oiseaux à migrer se cache au sein de leur ADN

Les migrations des petits oiseaux sont un mystère : comment peuvent-ils spontanément retrouver leur chemin chaque année dans leur migration saisonnière ? Un groupe de chercheurs de l’université de Pennsylvanie pense avoir isolé le gène à l’origine de ces pouvoirs uniques.

La migration, apprise ou spontanée ?

Le processus de migration des oiseaux est incroyablement complexe, réunissant des caractéristiques comportementales, physiologiques ou neurologiques. Chez les oiseaux les plus gros, ceux qui peuvent vivre le plus longtemps, ce sont les parents qui transmettent ces parcours à leur progéniture. Mais chez les plus petits oiseaux, des recherches ont démontré que des parties du génome étaient en jeu dans la routine migratoire, sans pouvoir déterminer précisément lesquelles, car il était difficile d’identifier précisément les parties de l’ADN en cause.

Une nouvelle étude publiée dans la revue reconnue PNAS, conduite par une équipe de recherche de l’université de Pennsylvanie et dirigée par le professeur David Toews, aurait déterminé précisément le gène en étudiant les migrations de deux oiseaux très similaires : la paruline à ailes bleues (Vermivora cyanoptera) et la paruline à ailes dorées (Vermivora chrysoptera). Ces deux spécimens passent chaque hiver en Amérique centrale (du Panama au Guatemala) ou en Amérique du Sud (principalement le nord du Vénézuela), et viennent pondre l’été dans les régions du nord-est des États-Unis.

Un spécimen de paruline à ailes bleues — Ken Janes / Creative Commons

Un gène isolé, et les mouvements de l’oiseau étudiés

Dans un communiqué de presse, David Toews explique le prodige de ces migrations : « Les grandes migrations mondiales ont inspiré les hommes pendant des siècles. La migration des oiseaux est particulièrement fascinante parce que les petites espèces volent en général en solitaire, de nuit, et à haute altitude, donc les gens ne les remarquent pas toujours. » Et pourtant, les oiseaux se retrouvent et s’orientent : un seul gène serait à l’origine de la migration, le gène VPS13A. Partagé avec notre espèce, il est chez l’humain responsable d’une maladie neurodégénérative rare, la chorée-acanthocytose, responsable de troubles de la motricité et de dommages cognitifs.

L’équipe s’est aidée d’un travail antérieur d’une équipe de l’université de Toledo, qui a équipé les spécimens de petits « sacs à dos » contenant de très légers géo-localisateurs, afin de suivre leurs mouvements à travers les saisons : c’est-à-dire des capteurs de lumière, dont les données étaient collectées à leur retour.

« Les niveaux de lumière vous permettent de calculer les localisations approximatives des oiseaux le long de leur parcours migratoire et sur leurs lieux d’habitation hivernaux, basés sur les heures de couchers et de levers de soleil, ainsi que quelques autres facteurs », expliquait Henry Streby de l’équipe de Toledo. Des prélèvements d’ADN par cette équipe ont aussi contribué à l’isolement du gène.

Le futur des recherches pour une espèce menacée

À la suite de cette découverte, le professeur Toews explique qu’il reste à étudier la manière dont le gène fait varier la direction ou la distance dans ces migrations, et agit dans les mécanismes de sélection naturelle.

« Nous voulons faire des études complémentaires pour savoir quand et dans quels tissus ce gène est actif chez les oiseaux », explique-t-il, en ajoutant que la population de parulines à ailes dorées provenant des Appalaches migrent dans une zone d’Amérique du Sud, qui fait face à de nombreuses destructions d’habitat.

« Mais parce que les parulines à ailes dorées sont menacées, nous devrions d’abord rechercher si ce gène est associé à la migration dans les presque 50 autres espèces migratrices de parulines, ce qui devrait produire un moyen plus établi d’étudier le gène. »