Une analyse génomique inédite, fondée sur 103 espèces et 44 fossiles, situe en Europe l'origine des chauves-souris il y a 65 millions d'années. Publiée dans la revue Nature avec participation du CSIC, elle date aussi l'apparition du vol et de l'écholocalisation.
Pendant des décennies, on a tenu pour acquis que les chauves-souris étaient apparues en Asie, en Afrique ou quelque part en Amérique. Une nouvelle étude oblige à revoir cette idée. Selon ses auteurs, le lignage est apparu il y a environ 65 millions d'années en Europe, d'où il s'est ensuite étendu jusqu'à occuper le reste de la planète. Autrement dit, la première espèce de chauve-souris remonte à l'époque des dinosaures.
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L'étude, la plus vaste menée à ce jour sur ce groupe de mammifères, combine le séquençage du génome de 103 espèces avec l'analyse de 44 fossiles. Ce travail s'inscrit dans Bat1K, un consortium international dédié à la collecte d'informations génomiques sur les chauves-souris, et a été publié dans la revue Nature (source en espagnol). Côté espagnol, des chercheurs du Musée national des sciences naturelles (MNCN-CSIC) et de l'université de Grenade y ont participé.
Ismael Galván, chercheur au MNCN, résume la portée du travail : c'est la première fois qu'une équipe reconstitue le génome d'un mammifère volant, et cette ressource offre à la communauté scientifique un cadre solide pour étudier les gènes responsables de leurs traits les plus singuliers. Selon lui, cette voie de recherche pourrait finir par apporter des informations utiles pour les travaux sur le vieillissement, l'immunité et la résistance aux maladies chez l'humain.
La professeure Liliana M. Dávalos, de l'université de Stony Brook, souligne que la méthode employée (modéliser conjointement l'évolution des espèces fossiles et vivantes) permet quelque chose que d'autres techniques n'offraient pas : situer le groupe le plus ancien de chauves-souris fossiles en tenant compte des données génomiques et, ce faisant, déterminer quand et où ce groupe est apparu. Les données indiquent que les premiers descendants de cette population européenne se sont dispersés vers l'Afrique, formant un noyau euro-africain à partir duquel les chauves-souris ont ensuite gagné l'Asie, l'Amérique et l'Australie.
Le vol et l'écholocation, présents dès l'origine
L'une des découvertes mises en avant par l'équipe est que le vol propulsé et l'écholocation, deux traits qui définissent la biologie de ces animaux, ne sont pas apparus aux phases tardives de leur évolution, mais près de l'origine même du groupe.
La position du fossile du genre Vielasia, considéré comme un ancêtre des chauves-souris modernes, sur la branche la plus ancienne de l'arbre généalogique renforce cette conclusion, qui aiderait à expliquer le succès évolutif de ce lignage tout au long de 65 millions d'années.
Michael Hiller, de l'Institut Senckenberg de Francfort, décrit la démarche suivie : des techniques de séquençage de l'ADN de dernière génération combinées à des méthodes computationnelles pour générer et comparer les génomes, identifier les gènes qu'ils contiennent et croiser ces informations avec les 44 fossiles réunis dans différentes parties du monde.
Le résultat, selon la professeure Emma Teeling, de l'University College Dublin, est un arbre phylogénétique robuste après des décennies de découvertes qui se contredisaient souvent entre elles.
Pour constituer l'ensemble des échantillons, les chercheurs se sont tournés vers des espèces peu connues vivant dans des lieux reculés : la chauve-souris bourdon, de Thaïlande et du Myanmar, l'un des plus petits mammifères connus ; la chauve-souris à pieds ventouses de Madagascar, capable de s'agripper à des feuilles lisses grâce à des ventouses ; ou encore la petite chauve-souris à queue courte, originaire de Nouvelle-Zélande, qui utilise ses ailes repliées comme des membres antérieurs pour se déplacer sur le sol de la forêt.
Une ressource aux implications qui dépassent la biologie animale
Avec plus de 1 500 espèces réparties dans le monde, les chauves-souris représentent un cinquième de tous les mammifères vivants. Leur rôle dans les écosystèmes est important : elles pollinisent les plantes, dispersent les graines et contrôlent les populations d'insectes.
À cela s'ajoute une caractéristique qui intéresse particulièrement la recherche biomédicale, leur résistance aux maladies et une longévité remarquable au regard de leur taille.
Le professeur David Ray, de l'université technologique du Texas, souligne que le volume de données généré permettra à la communauté scientifique de suivre les variations génomiques, depuis des changements sur une seule base jusqu'à l'absence de fragments entiers dans un lignage alors qu'ils sont présents dans un autre.
Ces différences, souligne-t-il, expliquent en partie l'immense diversité de chauves-souris qui existe aujourd'hui et l'origine de leurs traits uniques, une base de travail dont la portée, ajoute-t-il, va bien au-delà de ce groupe de mammifères.