Dans un write-up dont la publication est prévue dans PNAS, une équipe de chercheurs dirigée par Dustin R. Rubenstein de l’Université Columbia, professeur d’écologie, d’évolution et de biologie environnementale, a découvert qu’au sein du même genre de crevettes marines, Synalpheus, la taille du génome et le comportement social non seulement varient considérablement, mais elles évoluent également dans le temps.



Les chercheurs ont étudié ce groupe de crevettes serpentines pendant des années auto ils contiennent les seuls animaux marins connus qui ont évolué pour vivre dans des sociétés eusociales similaires à celles des fourmis et des abeilles, où certains individus d’une colonie renoncent à leur propre copy pour aider à élever la progéniture de autres. Mais ce n’est qu’il y a quelques années que l’équipe de recherche a découvert que la crevette serpentine présentait une variation extrême de la taille du génome, certaines espèces ayant de très grands génomes qui sont additionally de quatre à cinq fois la taille du génome humain.

« Nous avons également remarqué », a déclaré Rubenstein, « que les espèces eusociales semblaient avoir les in addition gros génomes. » C’est exactement le contraire de ce que l’on trouve dans certaines lignées d’insectes. Ce schéma a conduit l’équipe de recherche à approfondir les génomes de ces crevettes éponges, dont beaucoup ont la taille d’un grain de riz, pour comprendre pourquoi les espèces eusociales pourraient avoir des génomes aussi volumineux.



Les auteurs – qui, en additionally de Rubenstein, incluent les anciens publish-doctorants de Columbia Solomon T. C. Chak et Stephen E. Harris, tous deux maintenant professeurs adjoints à SUNY Kristin M. Hultgren de l’Université de Seattle et Nicholas W. Jeffery du Bedford Institute of Oceanography à Toronto — non seulement ont confirmé que les espèces de crevettes serpentines eusociales ont des génomes additionally gros que leurs dad and mom moins sociaux, mais ils ont également découvert que cette augmentation de la taille du génome est because of à une accumulation de éléments transposables qui ont proliféré au cours du temps évolutif. D’autres espèces moins sociales de crevettes serpentines ont conservé de petits génomes avec moins d’éléments transposables.

L’équipe de recherche a également exploré pourquoi les espèces de crevettes eusociales avaient additionally d’éléments transposables dans leur génome que les espèces non-eusociales. Ils ont supposé que « l’accumulation d’éléments transposables dans les crevettes eusociales est probablement le résultat d’une forte division du travail en matière de copy où la reine est souvent le seul individu reproducteur au sein d’une colonie », a déclaré Chak. La modélisation évolutive a confirmé que les éléments transposables proliféraient dans les génomes des espèces eusociales en raison de leur forme unique d’organisation sociale. Cependant, étant donné que les éléments transposables sont des séquences d’ADN qui peuvent  » sauter  » d’un endroit du génome à un autre, ils sont également une supply de mutation et peuvent entraîner un réarrangement génomique. Étant donné que les scientifiques reconnaissent depuis longtemps que les éléments transposables peuvent alimenter des changements génomiques adaptatifs, les abondances modérées d’éléments transposables chez les espèces ancestrales de Synalpheus auraient pu contribuer à la changeover initiale vers l’eusocialité, bien que les chercheurs notent que tester cette idée nécessitera des travaux supplémentaires.

Selon les auteurs, il existe une relation puissante entre l’évolution du génome et l’évolution sociale dans la capture de crevettes dans laquelle les attributes sociaux peuvent influencer l’architecture du génome. « Comprendre comment vivre dans des sociétés complexes peut fournir des informations sur l’architecture du génome représente un nouveau domaine d’étude intrigant qui a des implications pour tous les styles d’animaux sociaux, peut-être même pour les humains », a déclaré Rubenstein. Après tout, les éléments transposables constituent près de la moitié du génome humain, et comme les crevettes casseuses, nous vivons nous aussi dans des sociétés complexes qui partagent bon nombre des mêmes caractéristiques.