Archive for the ‘Evolution adaptation’ Category

La radiation des chauves-souris modernes, l’histoire d’une découverte inespérée en Afrique du Nord.

mercredi, mai 24th, 2017

2009, un mois après le commencement de ma thèse sur les chiroptères fossiles éocènes, j’embarquais avec l’équipe de paléontologie de Montpellier et le géologue Gilles Merzeraud à bord d’un bateau en direction de la Tunisie. Nous avions alors pour objectif de retourner dans la région de Kasserine pour poursuivre les prospections et découvrir de nouveaux sites fossilifères datant de l’Eocène inférieur-moyen. L’une des localités, Chambi, datée à la limite fin Eocène inférieur − début Eocène moyen (Mebrouk et al.1997, Adaci et al. 2007 ; Coster et al. 2012), avait déjà révélé de rares fossiles de chiroptères : une dent et un fragment de mandibule appartenant à un Philisidae ancien Dizzya exultans et une dent fragmentaire appartenant à un Rhinolophoïde indéterminé (Sigé 1985). Nous y sommes donc retournés avec la ferme intention d’y découvrir de nouveaux fossiles de chiroptères et ainsi alimenter ma thèse qui en avait bien besoin. Arrivés in situ au flanc du djebel (mont en arabe) Chambi, à l’aide des indications relevées dans la bibliographie, nous avons pu retrouver le fameux banc de calcaire induré issu de dépôts fluvio-lacustres qui contenait ces fossiles.

Banc de calcaire lacustre fossilifère situé au flanc du djebel Chambi, région de Kasserine, Tunisie.

Banc de calcaire lacustre fossilifère situé au flanc du djebel Chambi, région de Kasserine, Tunisie.

En parcourant le niveau et en observant la surface de la roche, nous avons immédiatement décelé le potentiel du site. Nous avons alors prélevé plus d’une centaine de kilos de bloc rocheux.

Chantier de fouille dans les Gour Lazib (Algérie).

De retour à Montpellier et après traitement du sédiment par attaques acides−lavage−tamisage, plus de 500 spécimens de chiroptères fossiles furent découvert, sauvant par la même occasion mes trois années de thèse. Ces spécimens sont, par contre, essentiellement composés de dents isolées et de quelques fragments de mandibules. Un beau et passionnant puzzle m‘attendait.

Échantillon du matériel retrouvé à Chambi (Tunisie) et au Glib Zegdou (Algérie)

L’étude de ce matériel, associé à des spécimens provenant d’une autre localité sub-contemporaine d’Algérie (Glib Zegdou, dans la région des Gour Lazib, Hammada du Dra), est maintenant publiée dans Géodiversitas, la revue du Muséum national d’Histoire naturelle de Paris (Ravel et al. 2016). Ce nouveau matériel nous permet d’apprécier l’étonnante diversité morphologique des chiroptères d’Afrique du Nord en place dès la fin de l’Eocène inférieur. Ces chiroptères se distinguent par leur morphologie des formes archaïques que l’on retrouve sur les autres continents à la même époque (i.e., Onychonycteridae Simmons et al., 2008, Icaronycteridae Jepsen, 1966, Archaeonycteridae Revilliod, 1917, Hassianycteridae Habersetzer & Storch, 1987, Palaeochiropterygidae Revilliod, 1917 et Tanzanycteridae Gunnell et al., 2003). Une approche systématique a permis d’identifier dix nouveaux taxons en plus des deux espèces de Philisidae déjà connues (Ravel et al. 2015). Cette nouvelle faune montre de nombreuses similitudes avec les faunes abondantes plus récentes issues des karsts éocènes du Quercy dans le Sud-Ouest de la France (Maitre 2008 ; Maitre et al. 2014). Il est possible d’attribuer ces espèces à 5 familles modernes de chiroptères (dont 4 actuelles) : un Necromantidae (?Necromantis fragmentum Ravel, n. sp.), deux Hipposideridae Miller, 1907 (?Palaeophyllophora tunisiensis Ravel, n. sp. et Hipposideros (Pseudorhinolophus) africanum Ravel, n. sp.), trois Emballonuridae Gervais in de Castelnau, 1855 (Vespertiliavus kasserinensis Ravel, n. sp., ?Vespertiliavus aenigma Ravel, n. sp., et Pseudovespertiliavus parva Ravel n. gen., n. sp.), un Nycteridae (Khoufechia gunnelli Ravel n. gen., n. sp.) ainsi qu’un Ves­pertilionidae indéterminé. Deux autres taxons, Chambinycteris pusilli Ravel n. gen., n. sp. et Drakonycteris glibzegdouensis Ravel n. gen., n. sp., présentent une morphologie dentaire originale, ce qui ne permet pas de les attribuer de manière formelle à des familles connues.

L’étude est complétée par deux analyses cladistiques qui ont permis de clarifier la position phylogénétiques des taxons les mieux documentés et de proposer des scénarios de dispersion pour certains groupes. Les résultats mettent en évidence un axe majeur de dispersion des chiroptères Hipposi­deridae et Emballonuridae depuis l’Afrique du Nord vers le Sud de l’Europe durant l’Éocène moyen. A l’inverse, les Nycteridae, comprenant Chambinycteris pusilli Ravel n. gen., n. sp., semblent avoir une histoire bien ancrée en Afrique. La présence d’une telle concentration de fossiles et d’une telle diversité dans des dépôts fluvio-lacustres est surprenante pour des formes modernes cavernicoles jusque-là presque exclusivement inféodées aux dépôts karstiques (présence d’anciennes cavités ; Maitre 2014). Cependant une telle agrégation de restes appartenant à des chauves-souris cavernicoles peut s’expliquer par le lessivage d’un réseau ancien de grottes après une montée des eaux.

Anthony Ravel pour le Chiroblog

Article de référence :

Ravel A, Adaci M, Bensalah M, Charruault A-L, Essid EM, Ammar HK, Marzougui W, Mahboubi M, Mebrouk F, Merzeraud G, Vianney-Liaud M, Tabuce R & Marivaux L (2016). Origine et radiation initiale des chauves-souris modernes : nouvelles découvertes dans l’Éocène d’Afrique du Nord. Geodiversitas, 38 (3), 355-434. http://dx.doi.org/10.5252/g2016n3a3

Références bibliographiques :

Adaci M, Tabuce R, Mebrouk F, Bensalah M, Fabre P-H, Hautier L, Jaeger J-J, Lazzari V, Mahboubi M, Marivaux L, Otero O, Peigné S & Tong H (2007). Nouveaux sites à vertébrés paléogènes dans la région des Gour Lazib (Sahara nord-occidental, Algérie). Comptes Rendus Palevol, 6, 535-544. http://dx.doi.org/10.1016/j.crpv.2007.09.001

Coster P, Benammi M, Mahboubi M, Tabuce R, Adaci M, Marivaux L, Bensalah M, Mahboubi S, Mahboubi A, Mebrouk F, Maameri C & Jaeger J-J (2012). Chronology of the Eocene continental deposits of Africa: magnetostratigraphy and biostratigraphy of the El Kohol and Glib Zegdou Formations. Geological Society of America Bulletin, 124, 1590-1606. http://dx.doi.org/10.1130/B30565.1

Maitre E, Sigé B & Escarguel G (2008). A new family of bats in the Paleogene of Europe: Systematics and implications for the origin of emballonurids and rhinolophoids. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie, Abhandlungen, 250, 199-216. http://dx.doi.org/10.1127/0077-7749/2008/0250-0199

Maitre E (2014). Western European middle Eocene to early Oligocene Chiroptera: systematics, phylogeny and paleoecology based on new material from the Quercy (France). Swiss journal of Palaeontology, 133, 141-242. http://dx.doi.org/10.1007/s13358-014-0069-3

Mebrouk F, Mahboubi M, Bessedik M & Feist M (1997). L’apport des charophytes à la stratigraphie des formations continentales paléogènes de l’Algérie. Geobios, 30 (2), 171-177. http://dx.doi.org/10.1016/S0016-6995(97)80221-5

Ravel A, Adaci M, Bensalah M, Mahboubi M, Mebrouk F, Essid EM, Marzougui W, Ammar HK, Charruault A-L, Lebrun R, Tabuce R, Vianey-Liaud M & Marivaux L (2015). New philisids (Mammalia, Chiroptera) from the Early- Middle Eocene of Algeria and Tunisia: new insight into the phylogeny, paleobiogeography and paleoecology of the Philisidae. Journal of Systematic Palaeontology, 13 (8), 691-709. http://dx.doi.org/10.1080/14772019.2014.941422

Sigé B. (1985). Les chiroptères Oligocènes du Fayum, Égypte. Geologica et Palaeontologica, 19, 161-189.

 

Sélection d’articles récents

jeudi, mars 17th, 2016

Nous vous avons compilé une petite sélection d’articles scientifiques publiés ces derniers mois:

1- Un article qui met en évidence une expansion de l’aire de distribution du Vespère de Savi (Hypsugo savii) en Europe centrale et du Sud-Est. En 20-25 ans, l’espèce se serait déplacée de 800 kilomètres, en colonisant préférentiellement des habitats urbains [lien vers le résumé].

2- Une étude qui met en évidence les cris sociaux du Minioptère de Schreibers (Miniopterus schreibersii). Ce type de cri, émis aussi bien au gîte que sur les territoires de chasse, présente la structure typique d’un « feeding buzz » [lien vers le résumé].

3- Une publication qui permet de mieux comprendre la manoeuvrabilité des chauves-souris en vol [lien vers le résumé].

4-5- Deux articles sur la propagation de la maladie du museau blanc en Amérique, discutant d’un possible ralentissement de la maladie sur la base de la structure génétique des populations [lien vers le résumé n°1 et le résumé n°2].

6- Une publication qui montre que les chauves-souris en hibernation réagissent peu au bruit de la circulation. Par ailleurs, les animaux répondent plus fortement aux sons émis en fin de journée [lien vers le résumé].

7- Un article sur l’attraction acoustique de chauves-souris (Kerivoula hardwickii) par des structures réflectives de plantes carnivores (Nepenthes hemsleyana). Cette relation est dite mutualiste car la chauve-souris bénéfie d’un gîte tandis que la plante carnivore bénéficie des nutriments contenus dans le guano de la chauve-souris [lien vers le résumé].

8- Une étude qui propose une phylogénie bien résolue de deux familles de chauves-souris – les Rhinolophidae et les Hipposideridae et identifie une nouvelle famille de chauves-souris, les Rhinonycteridae. Ces trois familles auraient divergé en Afrique il y a environ 42 millions d’années [lien vers le résumé].

9- Une étude qui propose une phylogénie bien résolue des Rhinolophidae, dont nos 5 espèces Européennes. Cette étude revèle également la presence de nombreuses espèces cryptiques en Afrique et de cas d’introgression, notament entre R. ferrumequinum et R. clivosus [lien vers le résumé].

10- Une publication sur le régime alimentaire du Rhinolophe euryale, qui identifie notamment la consommation de proies qui proviennent de l’extérieur des terrains de chasse de l’espèce [lien vers le résumé].


Références bibliographiques

1 Uhrin, M. et al. (2015). Status of Savi’s pipistrelle Hypsugo savii (Chiroptera) and range expansion in Central and south-eastern Europe: a review. Mammal Rev, 46, 1-16.
2 Russo, D. & Papadatou, E. (2014). Acoustic identification of free-flying Schreiber’s bat Miniopterus schreibersii by social calls. Hystrix, 25, 119-120.
3 Bergou, A.J. et al. (2015). Falling with style: bats perform complex aerial rotations by adjusting wing inertia . PLoS Biol, 13, e1002297 .
4 Petit, E.J. & Puechmaille, S.J. (2015). Will reduced host connectivity curb the spread of a devastating epidemic? Mol. Ecol., 24, 5491-5494.
5 Wilder, A.P., Kunz, T.H., & Sorenson, M.D. (2015). Population genetic structure of a common host predicts the spread of white-nose syndrome, an emerging infectious disease in bats. Mol. Ecol., 24, 5495–5506.
6 Luo, J. et al. (2014). Are torpid bats immune to anthropogenic noise? J Exp Biol, 217, 1072-1078.
7 Schöner, M.G. et al. (2015). Bats are acoustically attracted to mutualistic carnivorous plants. Curr. Biol., 25, 1-6.
8 Foley, N.M. et al. (2015). How and why overcome the impediments to resolution: lessons from rhinolophid and hipposiderid bats. Mol. Biol. Evol., 32, 313-333.
9 Dool, SE. et al. (2016). Nuclear introns outperform mitochondrial DNA in intra-specific phylogenetic reconstruction: lessons from horseshoe bats (Rhinolophidae: Chiroptera). Mol. Phylogenet. Evol., 97, 196-212 .
10 Arrizabalaga-Escudero, A. et al. (2015). Trophic requirements beyond foraging habitats: The importance of prey source habitats in bat conservation. Biol. Conserv., 191, 512-519 .

Sélection d’articles, hiver/printemps 2015

lundi, juin 22nd, 2015

Nous vous avons compilé une petite sélection d’articles scientifiques publiés ces derniers mois:

– Un article sur les méthodes d’échantillonnage et de préservation de l’ADN pour des analyses moléculaires. La biopsie alaire (« wing punch »), préservée dans du silica gel, est la méthode qui donne la quantité d’ADN la plus importante et qui est donc recommandée [Télécharger le PDF].

– Une étude sur un méchanisme inconnu d’orientation dans l’obscurité. La majorité des Pteropodidae (renards volants) sont dépourvus de l’écholocation classique, basée sur la génération de « pulses » à l’aide du larynx ou de la langue. Une équipe de scientifiques vient de mettre en évidence chez deux espèces de Pteropodidae l’utilisation de « clics » à l’aide des ailes pour détecter et discriminer des objets dans le noir complet [lien vers le résumé].

– Une étude sur l’influence d’une nouvelle génération d’éclairage artificiel sur l’activité des chauves-souris. La nouvelle génération de lampes « white metal halide » s’avère très attractive pour les chauves-souris mais avec des conséquences au niveau des écosystèmes qui restent à déterminer [lien vers le résumé].

– Un article sur la mortalité des chiroptères tropicaux dans une ferme d’éoliennes du Brésil. 336 carcasses de 9 espèces différentes furent retrouvées, avec une majorité de Tadarida brasiliensis (245), une espèce migratrice volant à haute altitude [lien vers le résumé].

Références bibliographiques
Barros M.A.S., de Magalhães R.G. & A.M. Rui (2015). Species composition and mortality of bats at the Osório Wind Farm, southern Brazil. Studies on Neotropical Fauna and Environment, 50, 31–39.

Boonman A., Bumrungsri S. & Y. Yovel (2014). Nonecholocating Fruit bats produce biosonar clicks with their wings. Current Biology, 24, 2962–2967.

Corthals A., Martin A., Warsi O.M., Woller-Skar M., Lancaster W., Russell A. & L.M. Dávalos (2015). From the field to the lab: best practices for field preservation of bat specimens for molecular analyses. PLoS One, 10:e0118994.

Stone E.L., Wakefield A., Harris S. & G. Jones (2015). The impacts of new street light technologies: experimentally testing the effects on bats of changing from low-pressure sodium to white metal halide. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 370.

Sélection d’articles en Octobre

mardi, octobre 15th, 2013

Une riche sélection d’articles scientifiques vous attend pour ce mois d’Octobre 2013 :

– Un article sur le Syndrome du Museau Blanc avec des analyses histopathologiques sur des chauves-souris européennes infectées par Geomyces destructans. L’étude confirme le fait que le champignon Geomyces destructans est à l’origine des lésions sur les ailes des animaux européens– avec un impact bien moindre du champignon sur les chauves-souris d’Europe comparées à leur congenères d’Amérique du Nord [Télécharger le PDF].

– Un article sur la taxonomie du genre Myotis à l’échelle mondiale. L’étude met en évidence – à l’aide d’arbres phylogénétiques et de modèles biogéographiques – les origines et la radiation du genre à l’échelle mondiale [lien vers le résumé].

– Une autre étude taxonomique, sur des espèces de la famille des Phyllostomidae. Cette étude se base sur des génomes mitochondriaux pour reconstruire la taxonomie des principales « branches » de la famille [lien vers le résumé].

– Une étude basée sur de nombreux marqueurs moléculaires qui identifie la structure actuelle des populations ainsi que les réfuges glaciaires du Petit Rhinolophe lors des récentes glaciations et la recolonisation de l’espèce dans le Paléarctique Ouest [lien vers le résumé].

– Une publication sur les perspectives de l’utilisation de l’ADN pour contrôler les chauves-souris (de l’espèce jusqu’à l’individu) en hibernation, notamment pour limiter le dérangement [Télécharger le pdf].

– Un travail qui étudie les conséquences génétiques de changements climatiques passés (glaciations) et futurs (réchauffement climatique) sur la distribution de l’oreillard gris [lien vers le résumé].

– La taxonomie de Myotis nattereri s’est trouvée récemment bouleversée, l’espèce serait en fait un complexe d’espèces avec notamment le Myotis sp. A. Cette petite note – basée sur des recherches de spécimens dans des Muséums – propose un nouveau nom pour ce taxon [Télécharger le PDF].


Références bibliographiques

Skin lesions in European hibernating bats associated with Geomyces destructans, the etiologic agent of White-Nose Syndrome. Wibbelt G, Puechmaille SJ, Ohlendorf B, Mühldorfer C, Bosch T, Görföl T, Passior K, Kurth A, Lacremans D and Forget F. PLoS ONE, 2013; 8(9): e74105. [doi:10.1371/journal.pone.0074105]

Ruedi, M., Stadelmann, B., Gager, Y., Douzery, E. J. P., Francis, C. M., Lin, L.-K., … Cibois, A. (2013). Molecular phylogenetic reconstructions identify East Asia as the cradle for the evolution of the cosmopolitan genus Myotis (Mammalia, Chiroptera). Molecular Phylogenetics and Evolution, 69(3), 437–449.

Botero-Castro, F., Tilak, M., Justy, F., Catzeflis, F., Delsuc, F., & Douzery, E. J. P. (2013). Next-generation sequencing and phylogenetic signal of complete mitochondrial genomes for resolving the evolutionary history of leaf-nosed bats (Phyllostomidae). Molecular Phylogenetics and Evolution, 69(3), 728–739.

Non-invasive genetics can help find rare species: a case study with Rhinolophus mehelyi and R. euryale (Rhinolophidae: Chiroptera) in western Europe. Puechmaille S and Teeling E. Mammalia, in press. [doi:10.1515/mammalia-2013-0040]

Phylogeography and postglacial recolonisation of Europe by Rhinolophus hipposideros: evidence from multiple genetic markers. Dool, S, Puechmaille S, Dietz C, Juste J, Ibáñez C, Hulva P, Roue S, Petit E, Jones G, Russo D, Toffoli R, Viglino A, Martinoli A, Rossiter SJ and Teeling E. Molecular Ecology, 2013; 22(15): 4055-4070. [doi:10.1111/mec.12373]

The shaping of genetic variation in edge-of-range populations under past and future climate change.
Razgour O, Juste J, Ibáñez C, Kiefer A, Rebelo H, Puechmaille SJ, Arlettaz R, Burke T, Dawson DA, Beaumont M and Jones G. Ecology Letters, 2013; 16(10): 1258-1266. [doi:10.1111/ele.12158]

Vespertilion (Myotis) latipennis (Crespon, 1844) : un nom pour la nouvelle espèce Myotis sp. A du groupe nattereri ? Allegrini B and Puechmaille SJ. Le Vespère, 2013; 3 181-183.

Longévité chez les chauves-souris: zoom sur les recherches en cours

jeudi, septembre 5th, 2013

Le vieillissement est la dégradation physiologique irréversible des organismes au cours du temps. Il est associé à une augmentation de la vulnérabilité et de la mortalité. Bien que ce phénomène nous soit familier, la biologie du vieillissement est encore méconnue. Malgré de récentes découvertes sur les processus moléculaires impliqués dans le vieillissement des organismes, la grande complexité de ce phénomène est un défi pour les biologistes. L’organisation mondiale pour la santé estime qu’en 2050 plus de 2 milliards d’humains seront âgés de plus de 60 ans. Les maladies associées au vieillissement (cancer, sénilité, arthrite) vont s’accroitre et représenter une charge sociale et financière croissante. Dans ce contexte, l’étude du vieillissement et la gestion ou la prévention des risques associés est urgente.

Le projet AGELESS, mené par l’équipe d’Emma Teeling (University College Dublin, Irlande) en partenariat avec Sébastien Puechmaille (Universität Greifswald, Allemagne et University College Dublin, Irlande) et Eric Petit (Université Rennes 1, France), et financé par le Conseil de Recherche Européen (ERC), propose de relever ce défi en recherchant les bases moléculaires du vieillissement chez un organisme modèle unique, la chauve-souris. En effet, ces mammifères défient les modèles théoriques qui proposent une corrélation positive entre espérance de vie et taille du corps. Ainsi les chauves-souris, qui sont des animaux de petite taille, enregistrent des records de longévité. La plus vieille chauve-souris capturée (un murin de Brandt, Myotis brandtii) était âgée de 41 ans (Podlutsky et al. 2005), soit une espérance de vie 10 fois supérieure aux estimations théoriques. De surcroit, ces mammifères utilisent deux fois plus d’énergie que les animaux de même taille mais vivent bien plus longtemps. Ces données suggèrent qu’il existe des mécanismes moléculaires sous-jacents à l’origine de la longévité de ces mammifères. C’est pourquoi les chauves-souris sont un modèle unique pour explorer les bases moléculaires d’une longévité exceptionnelle.

Chez les animaux, parmi les changements moléculaires observés au cours du temps entre individus jeunes et âgés, les chercheurs ont identifié un raccourcissement des séquences situées aux extrémités des chromosomes, nommées télomères, ainsi qu’une variation de l’expression de gènes, tels que certains gènes du système immunitaire. L’implication de ces deux mécanismes moléculaires semble conservée chez l’ensemble des organismes modèles étudiés (levure, drosophile, souris, et homme). Notre hypothèse est que, chez les chauves-souris, ces mécanismes moléculaires ont suivi une trajectoire évolutive différente, très certainement sous l’effet de la sélection naturelle, et requis pour l’allongement de la durée de vie. Ce projet de recherche représente une approche évolutive originale de l’étude du vieillissement se focalisant sur l’étude des spécificités moléculaires liées à l’âge chez les chauves-souris.

Afin de tester notre hypothèse, nous travaillons sur des populations sauvages de grand murins (Myotis myotis) vivant dans le Morbihan (Bretagne, France). Ces larges populations (~900 individus) retournent chaque année dans les mêmes sites de nurserie pour la naissance et le soin des juvéniles. Ainsi, nous pourrons échantillonner les mêmes individus année après année. La plupart de ces individus ont été suivis depuis 2010 grâce à un marquage systématique par l’implantation d’un transpondeur, projet mené par Frédéric Touzalin et Olivier Farcy et rendu possible par l’implication de nombreux bénévoles de l’association Bretagne Vivante. Grâce à ce suivi, nous pouvons assigner chaque individu à trois groupes différents : i) <1 ans, juvéniles de 2013 ; ii) 1-4 ans, jeunes adultes transpondés entre 2010 et 2013 ; iii) 4 ans et plus, adultes transpondés en 2010. Sur chacune des chauves-souris capturée en 2013, un prélèvement de peau (biopsie alaire) ainsi qu’un prélèvement sanguin (80 à 200uL par individu) ont été réalisés afin d’étudier respectivement les télomères et l’expression des gènes des individus. Le prélèvement sanguin représente moins de 1% du poids de l’animal, il est sans danger pour la santé de la chauve-souris. L’autorisation de capture et de prélèvements biologiques à des fins scientifiques sur l’espèce protégée grand murin a été délivrée par le préfet du Morbihan. L’objectif est de suivre 100 à 150 individus sur la durée totale du projet (2013-2017). De nouveaux prélèvements seront effectués sur ces individus pendant les 3 prochaines années afin de suivre l’évolution de la longueur de leurs télomères et de l’expression de leurs gènes au court de leur vie. Ces données nous permettront de décrypter les bases moléculaires à l’origine de la longévité exceptionnelle des chauves-souris.

Aurore Gallot, Eric Petit, Fréderic Touzalin, Olivier Farcy, Sébastien Puechmaille

Individu de Myotis myotis

Une partie de l’équipe préparant le matériel de collecte des échantillons

Frédéric et Olivier vérifiant un lecteur de transpondeurs

Origine et radiation des Chiroptères – zoom sur les travaux de thèse d’Anthony Ravel

vendredi, juillet 5th, 2013

Parmi les mammifères placentaires, les chiroptères sont les seuls dotés à la fois du vol battu et de l’écholocation. Ces deux adaptations-clés semblent avoir largement contribué au succès évolutif du groupe qui représente aujourd’hui près de 20% de la diversité mammalienne (seconde position après les rongeurs). De plus, les chiroptères constituent un groupe très cosmopolite dont l’aire de répartition s’étend à l’ensemble du globe, excepté les régions aux latitudes les plus extrêmes. Le registre fossile attribué aux chiroptères a permis d’identifier une radiation initiale qualifiée d’ « explosive ». En effet, les plus anciens fossiles révèlent un ensemble de familles éteintes apparaissant sur presque tous les continents (excepté l’Antarctique) dès le début de l’Éocène (soit environ -54Ma). Ces chauves-souris très anciennes représentent pour la plupart des formes primitives qui se différencient des chauves-souris modernes par certains aspects (morphologie dentaire, articulation du coude et de l’épaule, etc.…). Pourtant, de manière quasi-synchrone, plusieurs représentants appartenant aux principaux groupes de chiroptères actuels (Rhinolophoidea et Vespertilionoidea) sont connus en Tunisie. De ce fait, l’Afrique du Nord semble avoir été une zone géographique aux lourdes implications dans l’origine et la dispersion des formes modernes. Cependant la rareté du matériel fossile pour les chiroptères paléogènes soulève de nombreuses questions sur les modalités évolutives de la radiation et de la dispersion des premières formes modernes.

Mon sujet de thèse s’est focalisé sur l’étude de nouveaux fossiles de chiroptères provenant de localités éocènes situées en Afrique du Nord et en Asie du Sud. Une analyse systématique a permis l’identification de 18 nouvelles espèces fossiles réparties dans 7 familles modernes (Rhinolophidae, Rhinopomatidae, Hipposideridae, Necromantidae, Emballonuridae, Nycteridae, Philisidae et Vespertilionidae). Une approche phylogénétique du matériel a mis en évidence deux axes majeurs de dispersions qui ont pris place il y a environ 40 Ma : une phase Est-Ouest depuis l’Asie de l’Est jusqu’en Europe (impliquant uniquement les Rhinolophidae) et une phase Nord-Sud depuis l’Afrique du nord vers l’Europe (impliquant Hipposideridae et Emballonuridae). L’étude de la morphologie dentaire de chacune des espèces étudiées, de leur taille estimée et de la taphonomie (études du processus de fossilisation) des sites fossilifères a permis de mieux cerner le contexte paléo-écologique de ces chiroptères paléogènes. Dans des conditions paléo-climatiques tropicales ou subtropicales favorables à la prolifération d’insectes, les microchiroptères, pour la plupart insectivores, avaient à disposition une ressource abondante. Mais une telle richesse spécifique, parfois très localisée comme à Chambi, devait également entrainer une forte compétition interspécifique qui a probablement été un facteur déterminant dans les événements de radiation et de dispersion.

Depuis la fin de ma thèse, j’élargis ma thématique sur un aspect plus paléo-écologique. J’élabore ainsi un projet qui a trait directement aux problématiques liées à l’écholocation. Cette capacité a-t-elle été acquise une seule fois chez les chiroptères puis perdue plus tard chez les mégachiroptères ou a-t-elle été acquise au moins deux fois de manière convergente ? L’écholocation est-elle apparue avant le vol battu ou après ? Est-ce que le vol et l’écholocation ont évolué de manière parallèle ? Grâce aux nouvelles techniques d’imagerie 3D, il est maintenant possible d’étudier en détail le système auditif des chiroptères fossiles ce qui apportera de précieuses informations sur l’origine et l’évolution de l’écholocation au sein des chiroptères.

Anthony pour le Chiroblog

Site de fouille dans les Gour Lazib (Algérie)

Dans le Quercy (France) on trouve également des fossiles de chiroptères dans les phosphatières.

Etudes des fossiles de chiroptères provenant de Chine au Carnegi Museum of Natural History de Pittsburgh (USA).

Convergences évolutives (3) : la nectarivorie

dimanche, avril 7th, 2013

Troisième épisode la série consacrée aux convergences évolutives. Après les chauves-souris pêcheuses et les Myotis, ce nouvel article est dédié à la nectarivorie chez la famille des Phyllostomidae. Cette famille de chauves-souris d’Amérique Centrale et du Sud se caractérise par sa grande diversité de régimes alimentaires : l’insectivorie, la carnivorie, l’hématophagie, la frugivorie et la nectarivorie. Les espèces nectarivores de cette famille étaient auparavant regroupées sur la base de critères écomorphologiques (écologie + morphologie): rostres et langues allongés, dentition réduite et vol sur place. Une étude moléculaire approfondie a mis en évidence une double origine de la nectarivorie, avec de subtiles différences morphologiques, notamment au niveau de la structure de la langue (e.g. Datzmann et al. 2010).

Glossophaga soricina (Phyllostomidae), chauve-souris nectarivore sur un distributeur de nectar

© Photo: Raphaël Colombo

Yann pour le Chiroblog

Référence bibliographique

Datzmann, T., von Helversen, O. et F. Mayer. 2010. Evolution of nectarivory in phyllostomid bats (Phyllostomidae Gray, 1825, Chiroptera: Mammalia). BMC Evolutionary Biology 10: 165.

Convergences évolutives (2) : les Myotis !

vendredi, mars 1st, 2013

La série d’articles consacrées aux convergences évolutives se poursuit. Après les chauves-souris pêcheuses, un second article consacré aux Myotis. Ce genre de chauve-souris est réparti à l’échelle mondiale et comprend plus de 100 espèces. Les murins étaient jusqu’à récemment classés en 3 groupes majeurs d’après leur écomorphologie (Findley 1972) : les glaneurs terrestres, les mangeurs de plancton aérien et les « pêcheurs » à la surface de l’eau. Au sein de ces 3 groupes, les caractéristiques morpho-anatomiques (morphologie + anatomie) reflétaient partiellement l’exploitation de la ressource. Par exemple, M. daubentonii d’Eurasie et M. lucifugus d’Amérique étaient regroupés dans le groupe des Myotis « pêcheurs » par leurs grandes pattes et leurs pieds robustes. L’utilisation de données génétiques est à l’origine d’un bouleversement majeur de la classification et des relations de parenté basées sur les données écomorphologiques. Ainsi, M. daubentonii se révèle être un proche cousin de M. bechsteinii d’Europe dans le groupe nouvellement défini des murins du Paléarctique, M. lucifugus étant lui associé à d’autres espèces dans le groupe américain. Sur la base de convergences écomorphologiques (écologie + morphologie), des espèces avaient été regroupées, considérées comme issues d’un même ancêtre commun proche alors qu’il s’agissait d’équivalents écologiques apparus parallèlement dans différentes régions biogéographiques (Ruedi et Mayer 2001).

Yann pour le Chiroblog

Références bibliographiques

Findley, J.S. 1972. Phenetic relationships among bats of the genus Myotis. Systematic Zoology 21: 31-52.

Ruedi, M. et F. Mayer. 2001. Molecular systematics of bats of the genus Myotis (Vespertilionidae) suggests deterministic ecomorphological convergences. Molecular Phylogenetics and Evolution 21: 436-448.

La nouvelle référence sur l’histoire évolutive des chiroptères

lundi, juin 25th, 2012

Le livre intitulé « Evolutionnary history of bats : fossils, molecules and morphology » est paru depuis le mois dernier. Cet ouvrage édité par Gregg Gunnell (Directeur de la division des fossiles de primate au Duke Lemur Center) et Nancy Simmons (conservatrice en chef du département de mammalogie à l’American Museum of Natural History) réuni paléontologues, biologistes et ingénieurs afin de mettre en commun les dernières connaissances et découvertes sur les origines et l’évolution des chauve souris. Tous les aspects de la biologie évolutive y sont abordés : nouvelles données paléontologiques incluant de nouveaux fossiles et de nouvelles méthodes d’analyse (CT-scan, reconstruction 3D…), phylogénie moléculaire ou morphologique proposant de nouveaux consensus, biomécanique sur l’adaptation au vol et l’écholocation, Evo-devo… Les auteurs discutent des différentes radiations des chiroptères depuis leurs origines. Ils établissent également de nouvelles hypothèses sur l’apparition du vol et de l’écholocation, deux adaptations clés ayant contribué largement au succès du groupe.

Références : The evolutionnary history of bats : Fossils, molecules and morphology, édité par Gregg Gunnell et Nancy Simmons, publié par la Cambridge University Press 2012, à New York. 572pp.

Anthony

Pourquoi les chauves-souris sont nocturnes ?

mardi, avril 3rd, 2012

Malgré le grand nombre d’espèces de chauves-souris (+ de 1200 de par le monde), elles sont presque toutes actives quasiment exclusivement la nuit ! Seuls quelques animaux des îles océaniques comme la Noctule des Açores sont connus pour leur comportement diurne et occasionnellement, d’autres espèces des zones tempérées ou tropicales ont été observées en activité à la lumière du jour. Ces observations demeurent cependant relativement rares.

Durant la journée, plusieurs problèmes se posent pour les chauves-souris. Tout d’abord, ces dernières sont en compétition avec les oiseaux insectivores comme les hirondelles (Hirundininae) ou les martinets (Apodidae). Chasser la nuit permettrait aux chauves-souris d’exploiter une niche écologique peu exploitée par les oiseaux. Ensuite, les chauves-souris volant en plein jour sont susceptibles d’être attaquées par des oiseaux prédateurs comme des rapaces (Accipitridae, Falconidae). Ce risque de prédation existe aussi la nuit (ex: chouettes, faucons) mais est beaucoup plus faible. Une troisième hypothèse est developée dans un article tout récent de Voigt et al. (2011). La lumière du soleil absorbée par les ailes des chauves-souris causerait une augmentation du coût du vol à la lumière du jour. Chasser le jour serait avantageux seulement si le gain d’énergie relative est elevé et que le risque de prédation est faible. Les auteurs proposent une évolution de la couleur des ailes vers des tons plus sombres qui rendraient les chiroptères moins repérables par les prédateurs, piégeant ainsi les chauves-souris dans les ténèbres de la nuit.

Yann et Meriadeg

C. C. Voigt and D. Lewanski (2011). Trapped in the darkness of the night: thermal and energetic constraints of daylight flight in bats. Proceedings of the Royal Society B. Biological Sciences, 278 (1716) 2311-2317.
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/278/1716/2311.short