Les koalas ont failli disparaître avant l’arrivée des humains, révèle une étude ADN

Chaque koala vivant aujourd’hui semble descendre d’une seule population ancestrale qui a subi des changements environnementaux dramatiques, notamment d’intenses périodes glaciaires.

Cependant, les koalas modernes sont désormais confrontés à une combinaison différente de dangers. Ceux-ci incluent la chasse, le défrichement généralisé, les feux de brousse et les maladies.

Des chercheurs de l’Université de Sydney et de l’Université A&M du Texas ont dirigé l’étude, qui remet en question des recherches antérieures suggérant que le nombre de koalas ne s’est effondré qu’après l’arrivée des humains en Australie. Les résultats ont été annoncés dans Biologie moléculaire et évolutionpublié par Oxford University Press.

« L’étude réécrit la chronologie de l’histoire génétique du koala en Australie », déclare Toby Kovacs, doctorant, qui a dirigé la recherche.

« En calculant le taux de mutation des populations modernes de koalas, nous pouvons estimer et construire la chronologie génétique en remontant jusqu’à il y a 100 000 ans pour avoir un aperçu de la diversité génétique et de la taille des anciennes populations de koalas. »

L’ADN des koalas révèle une histoire cachée de la population

Les preuves fossiles sont trop limitées pour montrer précisément combien de koalas vivaient en Australie il y a 100 000 ans, a déclaré M. Kovacs. Les données génomiques peuvent contribuer à combler ces lacunes en préservant des indices sur la taille antérieure des populations et les changements dans la diversité génétique.

« Les analyses génomiques montrent que les koalas ont connu d’importants déclins de population dans le passé en raison du changement climatique et de la perte de leur habitat. Lorsque les conditions environnementales se sont améliorées, leurs populations se sont rétablies et se sont étendues dans une grande partie de l’est de l’Australie. »

« Il est important de préciser que bon nombre des menaces auxquelles sont confrontées les populations modernes de koalas sont causées par les humains, notamment la perte d’habitat et la chasse. »

En examinant comment les koalas ont réagi aux chutes et aux rétablissements antérieurs de la population, les scientifiques pourraient être en mesure de développer de meilleures stratégies de conservation pour protéger l’espèce aujourd’hui.

Comment les chercheurs ont reconstruit l’évolution du koala

Pour reconstruire l’histoire génétique du koala, les scientifiques se sont concentrés sur le taux de mutation de l’espèce au sein de son génome (l’information génétique d’un organisme).

De nouvelles mutations (changements génétiques) apparaissent naturellement dans le génome à chaque fois qu’un organisme se reproduit. Le taux de mutation décrit combien de ces changements surviennent à chaque génération. Les taux varient selon les espèces, les changements génétiques s’accumulant plus rapidement chez certains animaux que chez d’autres.

L’équipe a séquencé les génomes de quatre trios parents-progénitures et compté les nouvelles mutations apparues. Cela leur a permis de calculer un taux de mutation précis pour les koalas, qui était environ la moitié du taux observé chez les humains.

Les chercheurs ont ensuite appliqué le taux nouvellement mesuré à 457 génomes de koala. Cela leur a donné un moyen plus précis de retracer la façon dont les populations de koalas se sont développées, contractées et séparées au fil des milliers d’années.

Ce travail représente la première estimation directe d’un taux de mutation chez les koalas ou chez tout membre de l’ordre des marsupiaux Diprotodontia, qui comprend également les wombats, les kangourous et les opossums.

Des études antérieures avaient conclu que les populations de koalas avaient décliné après l’arrivée des humains modernes en Australie il y a environ 65 000 ans. Ces estimations étaient toutefois basées sur des taux de mutation prélevés sur des mammifères éloignés, tels que les humains et les souris.

Les koalas ont décliné avant l’arrivée des humains

La nouvelle analyse suggère qu’un déclin majeur de la population de koalas a commencé il y a environ 100 000 ans. Leur nombre a ensuite atteint un goulot d’étranglement génétique critique il y a près de 60 000 ans.

Cet effondrement a coïncidé avec une période de perturbation environnementale majeure au cours de la période glaciaire la plus récente de la fin du Pléistocène. Le timing situe le déclin bien avant le contact avec les humains.

La masse continentale qui est finalement devenue l’Australie était en grande partie couverte de forêts humides au Paléogène (il y a 23 à 66 millions d’années). Les conditions ont radicalement changé au cours du Miocène (il y a 5 à 23 millions d’années) à mesure que la plaque tectonique australienne se déplaçait vers le nord.

Au cours du Pléistocène (il y a 2,5 millions à 11 700 ans), l’Australie a alterné à plusieurs reprises entre des périodes glaciaires, caractérisées par des conditions froides et sèches, et des périodes interglaciaires, caractérisées par des conditions plus chaudes et plus humides. Ces cycles ont progressivement remodelé le continent, rendant ses paysages plus arides et de plus en plus vulnérables aux incendies.

Il y a environ 70 000 ans, la plaine de Nullarbor, en expansion, a créé une vaste région de zones arbustives semi-arides. Cela a réduit la quantité d’habitat approprié pour les koalas et séparé les populations de l’est et de l’ouest de l’Australie.

La population occidentale de koalas a finalement disparu. Une petite population à l’est a réussi à survivre aux conditions glaciaires les plus difficiles.

Une petite population a reconstruit l’espèce

Les conditions se sont améliorées au cours de la période interglaciaire actuelle, permettant à la population orientale survivante de se développer. Il y a entre 16 500 et 6 000 ans, elle s’est divisée en cinq populations génétiquement distinctes.

Ces groupes ont finalement donné naissance aux populations de koalas que l’on trouve aujourd’hui le long de la côte est de l’Australie.

« Compte tenu de ces résultats, nous sommes maintenant curieux de voir si d’autres espèces australiennes, y compris les plus proches parents de la mégafaune disparue, ont également connu un déclin de leur population avant l’arrivée des humains », explique M. Kovacs.

Le taux de mutation nouvellement calculé fait plus que clarifier le passé ancien du koala. Les scientifiques peuvent également l’utiliser pour étudier les changements récents dans la taille de la population et améliorer la planification moderne de la conservation.

Les estimations couvrant les générations de koalas les plus récentes indiquent que les populations du Queensland et de la Nouvelle-Galles du Sud ont continué à décliner. En revanche, les populations de Victoria semblent se rétablir.

Les koalas sont officiellement répertoriés comme en voie de disparition dans le Queensland, la Nouvelle-Galles du Sud et le Territoire de la capitale australienne depuis 2022.

La recherche génomique pourrait guider la conservation

M. Kovacs déclare : « Comprendre si les populations de koalas diminuent aide les défenseurs de l’environnement à agir tôt, avant que les populations ne perdent leur diversité génétique et ne soient confrontées à des risques accrus liés à la consanguinité.

« Les koalas ont connu d’importantes régressions de population dans le passé, à mesure que le climat changeait et que l’habitat approprié disparaissait. Les koalas survivants connaissent à nouveau une régression similaire, mais cette fois en raison du défrichement provoqué par l’homme, des feux de brousse, de la chasse et des maladies. »

« Notre équipe génère d’énormes ressources génomiques pour les koalas, mais pour bien comprendre ce que ces ensembles de données peuvent nous dire, nous devons également savoir à quelle vitesse de nouveaux changements génétiques surviennent dans l’espèce », explique M. Kovacs.

« L’estimation du taux de mutation améliore notre capacité à reconstruire l’histoire de la population de koalas, à comprendre leur capacité d’adaptation et à prendre des décisions de conservation plus éclairées pour l’avenir. »