Luglio 3, 2022

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Rinoceronte: la corne de la discorde

Combien de cornes possiedi un rinoceronte ? La question peut paraître anodine. Pourtant, la réponse a longtemps fait de la Classification des rhinocéros un casse-tête insolubili… jusqu’à récemment. Cette réponse est semplice: sur les cinq espèces actuelles, certees présentent une corne, d’autres deux. Mais tout se complique lorsque l’on riguardo alla distribuzione géographique de ces espèces. In Africa, i rinoceronti bianchi (Ceratotherium simum) et le rinoceronti noir (Diceros bicornis) possidente deux cornes. Sur le continental asiatique, le rhinocéros indien (Rhinoceros unicornis) n’en presente qu’une. En revanche, les deux espèces des îles de la Sonde, en Indonésie, ne se ressemblent guère. I rinoceronti di Giava (Rinoceronte sondaicus) a une corne, tandis que celui de Sumatra (Dicerorhinus sumatrensis) a due. Ainsi, classer ces cinq espèces suivant la distribution géographique ou le nombre de cornes ne donne pas le même résultat. Commenta établir leur phylogénie ?

Une corne, deux cornes, trois hypothèses

Trois hypothèses ont été avancées. Et toutes conduisent à una phylogénie distinta. En 2010, Pierre-Olivier Antoine, paleontologue à l’université de Montpellier, et ses collègues ont proposé l’hypothèse “corne”, qui regroupe les deux rhinocéros africains avec celui de Sumatra. Fondée sur la morphologie, elle a reçu à l’époque l’appui de la génétique, puis de l’analyse des protéines de l’émail dentaire. Mais l’année dernière, avec d’autres collègues, Pierre-Olivier Antoine a cette fois défendu l’hypothèse géographique, qui place tous les rhinocéros d’Asie ensemble, en se fondant sur untomée la sé para en séuvé géographique, des séquences de collagène d’animaux actuels et éteints, une des rares proteines récupérables sur les fossils. Entre-temps, cependant, Thomas Gilbert, de l’université de Copenhague, au Danemark, et ses collègues ont publié une analysis de l’ADN mitochondrial (contenu dans les mitochondries, les usines de production d’énergie des éules) rhinoceros de Sumatra de tous les autres en le plaçant comme groupe frère des quatre autres espèces. Commenta distinguer la bonne hypothèse ?

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Ces conflits montrent que les caractères successivement utilisés sont à faible résolution, c’est-à-dire insuffisants pour départager les hypothèses. Thomas Gilbert a donc rassemblé une équipe de choc, avec les chercheurs majeurs sur le sujet – dont Pierre-Olivier Antoine -, afin de trouver un ensemble de caractères de haute résolution permanente de construire fiable.

D’abord interrogagée, la paleontologie a ajouté trois espèces fossiles du Pléistocène supérieur (entre 126 000 et 11 700 ans) à l’equazione : la licorne de Sibérie (Elasmotherium sibiricumune corne), i rinoceronti di Merck (Stephanorhinus kirchbergensisdeux cornes) et le rhinocéros laineux (Coelodonta antiquitatis, due corni). Toutes eurasiennes, mais elles aussi de situation phylogénique peu claire…

Puis, sachant que l’équipe de Donald Primerano, de l’université Marshall, aux États-Unis, venait de séquencer le genome du rhinocéros de Sumatra, l’équipe di Thomas Gilbert s’est tournée vers la sur la phylogéndénomique, l’ studio dei genomi entiers. Elle a commencé par séquencer les génomes complets qui lui manquaient : ceux de deux rhinocéros actuels et des trois fossiles – une prouesse technique en soi. Puis, en ajoutant les génomes du cheval et du tapir comme groupe extérieur, elle a construit une phylogénie où, grâce au calibrage temporel fourni par les fossiles, elle a daté les speciations.

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Risultato: l’hypothèse géographique est privilegiégiée. À partir d’un ancêtre vivant en Eurasie, la première spéciation, il ya 35 million d’années, a donné naissance à la licorne de Sibérie, qui a peuplé une grande partie ouest de la Russie. Puis entre 16 et 15 million d’années, à la fin du Miocène inférieur, au moment d’unoptimum climatique très marqué (entre 17 et 14 million d’années, la température était supérieure de 3 à 4 °C à huijourd ), una diversificazione massiccia a porté deux espèces dans la partie sud de l’Afrique, tandis que les autres restaient en Eurasie. La paleontologie a finement documenté cette période, où nombre d’animaux – giraffidés, suidés (phacochères…), viverridés (civettes…) – ont immigré en Afrique, tandis que d’autres – singes, éléversés. Les rhinocéros laineux et de Merck ont ​​​​alors envahi l’ensemble du continent, tandis que l’Asie du Sud-Est était le siège d’un peuplement spécifique dont a émergé une branche à une corne.

© S. Liu et al., Cell, vol. 184, pag. 4874-4885, 2021 (CC PER 4.0)

Cette phylogénie explique pourquoi the était si difficile auparavant de situer le rhinocéros de Sumatra. Il se trouve isolé si on n’inclut pas les animaux fossiles, o une telle situation peut donner lieu à des artefacts de ricostruzione phylogénétique. De plus, une analysis fine des génomes a mis en évidence un flux de gènes entre espèces dû à des hybridations. Su comprend alors que des phylogénies construites à partir de porzioni di genomi aient donné des arbres différents.

La consanguineità n’explique pas tout

Cerise sur le gâteau, comme souvent, le séquençage des génomes entiers a révélé des informations inattendes. D’abord, il a fourni une base pour évaluer la diversité génétique des rhinocéros éteints et actuels. Depuis longtemps, les généticiens constatant que la diversité génétique des rhinocéros actuels est bien basse, ce qui a été mis sur le compte de l’érosion des peoples, qui aurait débouché sur une consanguinité Mais les nouveaux résultats suggèrent que dès les espèces éteintes, la diversité génétique était faible dans la famiglia dei rinoceronti si confronta con gli animali erbivori car et à plusieurs manimmifè. Oppure, le popolazioni di erbivori sono più importanti che le cellule dei carnivori, su s’attend à une diversité génétique bien supérieure chez les premiers que chez les seconds. Ce résultat étonnant est importante en biologie de la conservazione, car il montre que le récent déclin des popolazioni de rhinocéros e eu moins d’impact sur les aspetti génétiques qu’on ne le pensait.

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Ensuite, ô sorpresa, le séquençage des génomes a fourni l’explication d’une curiosité des rhinocéros, leur très mauvaise vue. En effet, l’analyse des genomes a mis en évidence des mutazioni del gene IFT43. O la protéine que ce gène produit participe au transport intracellulaire de protéines le long des flagelles et des cils cellulaires. Quel rapporto? Le cellule nei contorni o nei bastoncini della funzione retinica grazie all’accumulazione delle cellule – delle proteine ​​fotorecettive – dans une partie ciliée. Mais ces dernières ne jouent leur rôle que si elles se lient à un chromophore, le rétinal, une form de la vitamin A. O sans transport fonctionnel le long des cils, le rétinal ne rejoint pas les opsines. Les déficiences de la proteine ​​IFT43 des rhinocéros seraient vraisemblablement l’une des cause de leur déplorable vue.