Expliqué : Pourquoi les « tigres noirs » sonnent un avertissement

On ne les trouve qu'à Simlipal. Une étude découvre ce qui leur donne leur motif de rayures plus sombres – comment cela est le résultat de la consanguinité au sein de la petite population de tigres isolée de Simlipal.

Un tigre pseudo-mélanique captif et son frère régulier au parc biologique de Nandankanan. (Photo : Rajesh Kumar Mohapatra)

Une équipe de scientifiques a résolu le mystère génétique des soi-disant tigres noirs de Simlipal. Dirigée par Uma Ramakrishnan et son étudiant Vinay Sagar du National Center for Biological Sciences (NCBS), Bangalore, l'étude a révélé qu'une seule mutation génétique chez ces tigres provoquait l'élargissement ou la propagation des rayures noires dans le fond fauve.

Les tigres ont un motif à rayures sombres distinctif sur un fond clair de blanc ou d'or. Une variante de motif rare, caractérisée par des rayures élargies et fusionnées, est également observée dans les populations sauvages et captives. C'est ce qu'on appelle le pseudo-mélanisme, qui est différent du vrai mélanisme, une affection caractérisée par un dépôt inhabituellement élevé de mélanine, un pigment foncé.

Alors que des tigres véritablement mélaniques n'ont pas encore été enregistrés, des tigres pseudo-mélaniques ont été filmés à plusieurs reprises, et seulement, à Simlipal, une réserve de tigres de 2 750 km à Odisha, depuis 2007. Lancée en 2017, l'étude était la première tentative de enquêter sur la base génétique de ce phénotype inhabituel (apparence). Grâce à des données sur le génome entier et à des analyses d'association basées sur le pedigree de tigres de zoo, l'étude a révélé que le pseudo-mélanisme est lié à une seule mutation de l'aminopeptidase transmembranaire Q (Taqpep), un gène responsable de traits similaires chez d'autres espèces de chats.

Pourquoi les tigres noirs sont rares

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Les mutants sont des variations génétiques qui peuvent se produire spontanément, mais pas fréquemment, dans la nature. Des observations de tigres noirs ont été signalées sporadiquement au moins depuis 1773, lorsque l'artiste James Forbes a peint une aquarelle d'un cliché au Kerala. Des revendications similaires ont été faites par le Myanmar (1913) et la Chine (années 1950). En 1993, une peau de tigre noir d'origine inconnue confisquée a été exposée au Musée national d'histoire naturelle de Delhi.

Malheureusement, les individus d'apparence inhabituelle étaient recherchés comme nouveauté par les chasseurs de trophées jusqu'à récemment, et probablement peu ont survécu assez longtemps pour établir des lignées.

Un tigre pseudo-mélanique captif au parc biologique de Nandankanan, Bhubaneswar. (Photo : Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

De plus, le pseudo-mélanisme est causé par un gène récessif (caché). Un ourson reçoit deux copies de chaque gène des deux parents, et un gène récessif ne peut apparaître qu'en l'absence du dominant. Ainsi, deux tigres normaux porteurs du gène récessif du pseudo-mélanisme devront se reproduire ensemble pour une probabilité sur quatre de donner naissance à un ourson noir.

Mais les gènes récessifs sont rares et il est peu probable que deux tigres non apparentés portent le même et le transmettent ensemble à un petit. Dans un monde de tigres idéal, où les individus éloignés ne manquent jamais de choix pour les partenaires, cela fait de la succession de tigres noirs une rareté.

Dans des circonstances exceptionnelles, un tigre noir peut réussir en tant que membre d'une très petite population fondatrice (disons jusqu'à cinq individus) qui est obligée de se reproduire en isolement pendant des générations, offrant au gène récessif de fréquentes chances d'apparaître. Il s'est avéré que c'est ce qui s'est passé à Simlipal.

Une représentation montrant comment la consanguinité (à gauche dans le graphique) exprime des traits récessifs, contrairement à la reproduction avec un individu non apparenté (à droite).

Les mutants Simlipal

Bien avant que trois tigres noirs ne soient filmés en 2007, Simlipal a fourni le premier enregistrement confirmé du mutant en 1993 lorsqu'un jeune tribal a tué une tigresse pseudo-mélanique en légitime défense. En 2018, trois des huit tigres de Simlipal sont devenus noirs.

Des tigres pseudo-mélaniques sont également présents dans trois zoos en Inde - Nandankanan (Bhubaneswar), parc zoologique Arignar Anna (Chennai) et parc biologique Bhagwan Birsa (Ranchi) - où ils sont nés en captivité. Tous ont des liens ancestraux avec un individu de Simlipal.

La population de tigres reproducteurs la plus proche de Simlipal se trouve à environ 800 km, une distance beaucoup plus longue que le domaine vital moyen des tigres du Bengale (20-110 km) et leur distance moyenne de dispersion (78-124 km). Des dispersions de plus de 500 km ont été documentées, note l'étude, mais elles sont très rares.

Alors que des études antérieures ont détecté trois groupes génétiques majeurs au sein des tigres indiens (Inde centrale, Inde du Sud et Inde du Nord-Ouest), la présente étude a révélé que les tigres Simlipal sont génétiquement distincts des autres populations indiennes centrales et déconnectés à un seuil de dispersion de 200 km.

Une famille de tigres du parc biologique de Nandankanan, à Bhubaneswar, comprend (de gauche à droite) la mère (tigresse blanche), un fils pseudo-mélanique blanc, un fils pseudo-mélanique orange, un père ordinaire orange (à l'arrière) et une fille ordinaire orange. (Photo : Rajesh Kumar Mohapatra/NBP)

La conclusion : la petite population de tigres isolée de Simlipal a conduit à la consanguinité et au phénotype anormal caractérisé par de larges rayures fusionnées. La perte de diversité génétique est évidente à cause de la faible hétérozygotie - les chances d'hériter de différentes formes d'un gène particulier de chaque parent - à Simlipal (28%) par rapport à l'Inde centrale (36%). Par conséquent, la parenté moyenne entre les individus Simlipal (38 %) est plus élevée que celles du centre (9 %) ou du sud de l'Inde (13 %).

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Qu'en est-il de la sélection naturelle

La sélection naturelle élimine les plus faibles d'un pool génétique et les traits des plus réussis sont transmis. Selon l'étude, la modélisation de niche montre une fréquence plus élevée de léopards mélaniques dans les forêts tropicales et subtropicales plus sombres que dans les habitats ouverts plus secs. De même, des manteaux plus foncés peuvent conférer un avantage sélectif à la fois pour chasser et éviter les chasseurs dans la forêt tropicale humide à feuillage caduc et semi-persistant de Simlipal, avec un sous-étage relativement plus sombre.

Bien que la présente étude ne disposait pas de suffisamment de données pour tester l'hypothèse, elle a observé que la disparition des tigres noirs de toute l'Inde, où les populations peuvent être plus importantes et donc une sélection plus efficace, a soutenu les effets délétères possibles de la mutation.

Un tigre pseudo-mélanique pris au piège par caméra à Simlipal en janvier 2019. (Photo : NTCA/WII)

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Simlipal n'est pas le seul exemple de goulots d'étranglement fondateurs intenses dans les populations de tigres en voie de disparition en raison de la fragmentation de l'habitat induite par l'homme. Alors que les dangers de cette population isolée et appauvrie se manifestent de manière spectaculaire dans l'évolution phénotypique, des bombes à retardement invisibles peuvent se déclencher dans d'autres réserves insulaires.

Alors que les tigres se sont rétablis dans certaines parties de l'Inde, plusieurs populations restent petites et isolées. Nous prédisons que de telles populations seront sujettes à la dérive génétique (événements aléatoires), à la consanguinité et à la dépression de consanguinité (diminution de la survie). Dans l'ensemble, ces populations ont un risque élevé d'extinction. Cela a été un voyage fascinant pour comprendre le pseudo-mélanisme dans Simlipal. Espérons que ces études et les informations qu'elles fournissent aideront à protéger l'avenir des espèces menacées, a déclaré Ramakrishnan du NCBS.

Heureusement, l'introduction de nouveaux gènes dans un pool isolé, en fonction du nombre de migrants, de la fréquence de l'afflux et de la taille de la population, peut inverser les dommages au fil du temps. Alors que le transport aérien de tigres semble être la solution de commodité de nos jours, il n'y a pas d'alternative à la restauration ou au maintien de la connectivité naturelle entre les forêts de tigres à long terme.

Pendant ce temps, la population de tigres du nord-ouest de l'Inde montre une parenté moyenne plus élevée entre les individus (46 %) et une hétérozygotie plus faible (22 %) que même Simlipal (38 % et 28 %). Alors que Ranthambhore est une île génétique depuis des décennies, les frères et sœurs tigres ont été triés sur le volet dans cette population consanguine pour repeupler Sariska. C'est une autre étude en vue.

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