Pinsons de Darwin - Darwin's finches
Les pinsons de Darwin | |
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Grand roselin terrestre , Roselin terrestre moyen Petit roselin arboricole , Paruline verte |
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Les pinsons de Darwin (également connus sous le nom de pinsons des Galápagos ) sont un groupe d'environ 18 espèces de passereaux . Ils sont bien connus pour leur remarquable diversité dans la forme et la fonction de leur bec. Ils sont souvent classés dans la sous-famille Geospizinae ou la tribu Geospizini . Ils appartiennent à la famille des tangaras et ne sont pas étroitement liés aux vrais pinsons . Le plus proche parent connu des pinsons des Galápagos est le Tiaris obscurus sud-américain . Ils ont été collectés pour la première fois par Charles Darwin sur les îles Galápagos lors du deuxième voyage du Beagle . Mis à part le pinson des Cocos , qui est originaire de l'île Cocos , les autres ne se trouvent que sur les îles Galápagos.
Le terme "Darwin's pinsons" a été appliqué pour la première fois par Percy Lowe en 1936, et popularisé en 1947 par David Lack dans son livre Darwin's Finches . Lack a basé son analyse sur la grande collection de spécimens de musée collectés par l'expédition Galápagos de 1905-1906 de l'Académie des sciences de Californie, à laquelle Lack a dédié son livre de 1947. Les oiseaux varient en taille de 10 à 20 cm et pèsent entre 8 et 38 grammes. Les plus petits sont les parulines et le plus gros est le pinson végétarien . Les différences les plus importantes entre les espèces résident dans la taille et la forme de leur bec, qui est très adapté aux différentes sources de nourriture. Les oiseaux sont tous de couleur terne.
La théorie de Darwin
Pendant le voyage d'étude du HMS Beagle , Darwin n'était pas au courant de l'importance des oiseaux des Galápagos. Il avait appris à préserver des spécimens d'oiseaux auprès de John Edmonstone à l' Université d'Édimbourg et aimait tirer, mais il n'avait aucune expertise en ornithologie et, à ce stade du voyage, se concentrait principalement sur la géologie. Aux Galápagos, il laissa principalement le tir aux oiseaux à son serviteur Syms Covington . Néanmoins, ces oiseaux devaient jouer un rôle important dans la création de la théorie de l' évolution par la sélection naturelle de Darwin .
Aux îles Galápagos et après, Darwin pensait en termes de "centres de création" et rejetait les idées concernant la transmutation des espèces . A partir de l'enseignement de Henslow , il s'est intéressé à la répartition géographique des espèces, en particulier les liens entre les espèces sur les îles océaniques et sur les continents voisins. Sur l'île Chatham , il a noté qu'un oiseau moqueur était similaire à ceux qu'il avait vus au Chili , et après en avoir trouvé un différent sur l' île Charles, il a soigneusement noté où les oiseaux moqueurs avaient été capturés. En revanche, il prêtait peu d'attention aux pinsons. En examinant ses spécimens sur le chemin de Tahiti , Darwin a noté que tous les moqueurs de l'île Charles appartenaient à une espèce, ceux d' Albemarle d'une autre et ceux des îles James et Chatham d'une troisième. Alors qu'ils rentraient chez eux environ neuf mois plus tard, cela, combiné à d'autres faits, y compris ce qu'il avait entendu sur les tortues des Galápagos , l'a amené à s'interroger sur la stabilité des espèces.
À son retour du voyage, Darwin présenta les pinsons à la Zoological Society of London le 4 janvier 1837, ainsi que d'autres spécimens de mammifères et d'oiseaux qu'il avait collectés. Les spécimens d'oiseaux, y compris les pinsons, ont été remis à John Gould , le célèbre ornithologue anglais , pour identification. Gould a mis de côté son travail rémunéré et lors de la réunion suivante, le 10 janvier, a rapporté que les oiseaux des îles Galápagos que Darwin avait pris pour des merles , des « gros-becs » et des pinsons étaient en réalité « une série de pinsons terrestres si particuliers [pour former] un groupe entièrement nouveau, contenant 12 espèces." Cette histoire a fait les journaux.
Darwin était à Cambridge à ce moment-là. Début mars, il a rencontré à nouveau Gould et pour la première fois pour obtenir un rapport complet sur les découvertes, y compris le fait que son " troglodyte " des Galápagos était une autre espèce de pinson étroitement alliée. Les moqueurs que Darwin avait étiquetés par île étaient des espèces distinctes plutôt que de simples variétés. Gould a trouvé plus d'espèces que Darwin ne l'avait prévu et a conclu que 25 des 26 oiseaux terrestres étaient des formes nouvelles et distinctes, trouvées nulle part ailleurs dans le monde mais étroitement liées à celles trouvées sur le continent sud-américain . Darwin a maintenant vu que, si les espèces de pinsons étaient confinées à des îles individuelles, comme les oiseaux moqueurs, cela aiderait à expliquer le nombre d'espèces sur les îles, et il a demandé des informations à d'autres sur l'expédition. Des spécimens avaient également été collectés par le capitaine Robert FitzRoy , l'intendant de FitzRoy, Harry Fuller, et le serviteur de Darwin, Covington , qui les avait étiquetés par île. À partir de ceux-ci, Darwin a essayé de reconstituer les emplacements d'où il avait collecté ses propres spécimens. Les conclusions appuyaient son idée de la transmutation des espèces.
Texte extrait du Voyage du Beagle
Au moment où il réécrit son journal pour publication sous le titre Journal and Remarks (plus tard The Voyage of the Beagle ), il décrivit les découvertes de Gould sur le nombre d'oiseaux, notant que « bien que les espèces soient ainsi particulières à l'archipel, pourtant presque toutes en leur structure générale, leurs habitudes, la couleur des plumes et même le ton de leur voix sont strictement américains". Dans la première édition du Voyage du Beagle , Darwin a dit que
Il est très remarquable qu'une gradation presque parfaite de structure dans ce seul groupe puisse être retracée dans la forme du bec, d'une dimension dépassant celle du plus gros bec, à une autre différant peu de celle d'une paruline".
Au moment de la publication de la première édition, le développement de la théorie de la sélection naturelle de Darwin était en cours. Pour la deuxième édition de 1845 du Voyage (maintenant intitulée Journal of Researches ), Darwin a ajouté plus de détails sur les becs des oiseaux, et deux phrases de clôture qui reflétaient ses idées modifiées :
En voyant cette gradation et cette diversité de structure dans un petit groupe d'oiseaux intimement liés, on pourrait vraiment s'imaginer que d'une rareté originale d'oiseaux dans cet archipel, une espèce avait été prise et modifiée à des fins différentes. »
Les autres oiseaux terrestres forment un groupe très singulier de pinsons, apparentés les uns aux autres par la structure de leur bec, de leur courte queue, de la forme de leur corps et de leur plumage : il y a treize espèces, que M. Gould a divisées en quatre sous-groupes. Toutes ces espèces sont particulières à cet archipel ; de même que tout le groupe, à l'exception d'une espèce du sous-groupe Cactornis , récemment ramenée de l'île Bow, dans l'archipel bas. De Cactornis , on voit souvent les deux espèces grimper sur les fleurs des grands cactus ; mais toutes les autres espèces de ce groupe de pinsons, mêlées en bandes, se nourrissent du sol sec et stérile des districts inférieurs. Les mâles de tous, ou certainement du plus grand nombre, sont noir de jais ; et les femelles (avec peut-être une ou deux exceptions) sont brunes. Le fait le plus curieux est la gradation parfaite de la taille des becs dans les différentes espèces de Geospiza , d'une aussi grande que celle d'un groseille à celle d'un pinson, et (si M. Gould a raison d'inclure son sous-groupe , Certhidea , dans le groupe principal) même à celui d'une paruline. Le plus gros bec du genre Geospiza est illustré à la Fig. 1, et le plus petit à la Fig. 3 ; mais au lieu qu'il n'y ait qu'une espèce intermédiaire, avec un bec de la taille montrée dans la figure 2, il n'y a pas moins de six espèces avec des becs insensiblement gradués. Le bec du sous-groupe Certhidea , est montré dans la Fig. 4. Le bec de Cactornis est un peu comme celui d'un étourneau, et celui du quatrième sous-groupe, Camarhynchus , est légèrement en forme de perroquet. En voyant cette gradation et cette diversité de structure dans un petit groupe d'oiseaux intimement lié, on pourrait vraiment s'imaginer que d'une rareté originale d'oiseaux dans cet archipel, une espèce avait été prise et modifiée à des fins différentes. De la même manière, on pourrait s'imaginer qu'un oiseau à l'origine une buse , avait été amené ici à entreprendre le bureau de la charogne Polybori du continent américain.
Texte de Sur l'origine des espèces
Darwin a discuté plus explicitement de la divergence des espèces d'oiseaux aux Galápagos dans son chapitre sur la répartition géographique dans Sur l'origine des espèces :
Le fait le plus frappant et le plus important pour nous en ce qui concerne les habitants des îles, c'est leur affinité avec ceux du continent le plus proche, sans être réellement la même espèce. [Dans] l'archipel des Galapagos ... presque tous les produits de la terre et de l'eau portent l'empreinte indubitable du continent américain. Il y a vingt-six oiseaux terrestres, et vingt-cinq d'entre eux sont classés par M. Gould comme espèces distinctes, supposées avoir été créées ici ; pourtant l'étroite affinité de la plupart de ces oiseaux avec les espèces américaines dans chaque caractère, dans leurs habitudes, leurs gestes et leurs tons de voix, était manifeste. ... Le naturaliste, regardant les habitants de ces îles volcaniques du Pacifique, distantes de plusieurs centaines de milles du continent, a pourtant l'impression de se tenir en terre américaine. Pourquoi devrait-il en être ainsi ? Pourquoi les espèces qui sont censées avoir été créées dans l'archipel des Galapagos, et nulle part ailleurs, porteraient-elles un cachet aussi évident d'affinité avec celles créées en Amérique ? Il n'y a rien dans les conditions de vie, dans la nature géologique des îles, dans leur hauteur ou leur climat, ou dans les proportions dans lesquelles les différentes classes sont associées entre elles, qui ressemble étroitement aux conditions de la côte sud-américaine : est une dissemblance considérable à tous ces égards. D'un autre côté, il existe un degré considérable de ressemblance dans la nature volcanique du sol, dans le climat, la hauteur et la taille des îles, entre les archipels des Galapagos et du Cap-Vert : mais quelle différence entière et absolue dans leurs habitants ! Les habitants des îles du Cap-Vert sont apparentés à ceux d'Afrique, comme ceux des Galapagos à l'Amérique. Je crois que ce grand fait ne peut recevoir aucune sorte d'explication sur la vue ordinaire de la création indépendante ; que, d'après l'opinion ici soutenue, il est évident que les îles Galapagos seraient susceptibles de recevoir des colons, soit par des moyens de transport occasionnels, soit par des terres autrefois continues, d'Amérique ; et les îles du Cap-Vert d'Afrique ; et que de tels colons seraient sujets à modification - le principe de l'héritage trahissant encore leur lieu de naissance d'origine.
Polymorphisme chez les pinsons de Darwin
Alors que Darwin n'a passé que cinq semaines aux Galápagos et David Lack trois mois, Peter et Rosemary Grant et leurs collègues ont effectué des voyages de recherche aux Galápagos pendant environ 30 ans, en particulier pour étudier les pinsons de Darwin.
Les femelles sont dimorphes dans le type de chant : les chants A et B sont bien distincts. De plus, les mâles avec le chant A ont le bec plus court que les mâles B. C'est aussi une nette différence. Grâce à ces becs, les mâles sont capables de se nourrir différemment de leur cactus préféré, le figuier de Barbarie Opuntia . Ceux qui ont un long bec sont capables de percer des trous dans le fruit du cactus et de manger la pulpe charnue de l' arille qui entoure les graines, tandis que ceux qui ont un bec plus court déchirent la base du cactus et mangent la pulpe et les larves et pupes d'insectes (les deux groupes mangent des fleurs et bourgeons). Ce dimorphisme maximise clairement leurs opportunités d'alimentation pendant la saison de non-reproduction lorsque la nourriture est rare.
Si la population est panmixique , alors Geospiza conirostris présente un polymorphisme génétique équilibré et non, comme on le supposait à l'origine, un cas de spéciation sympatrique naissante . La sélection maintenant le polymorphisme maximise la niche de l'espèce en élargissant ses possibilités d'alimentation. La génétique de cette situation ne peut pas être clarifiée en l'absence d'un programme de sélection détaillé, mais deux loci avec déséquilibre de liaison sont une possibilité.
Un autre dimorphisme intéressant concerne le bec des jeunes pinsons, qui sont soit "roses" soit "jaunes". Toutes les espèces de pinsons de Darwin présentent ce morphisme, qui dure deux mois. Aucune interprétation de ce phénomène n'est connue.
Taxonomie
Famille
Pendant quelques décennies, les taxonomistes ont placé ces oiseaux dans la famille des Emberizidae avec les moineaux du Nouveau Monde et les Bruants de l'Ancien Monde. Cependant, la taxonomie Sibley-Ahlquist met les pinsons de Darwin avec les tangaras (Monroe et Sibley 1993), et au moins un travail récent suit cet exemple (Burns et Skutch 2003). L' American Ornithologists' Union , dans sa liste de contrôle nord-américaine , place le pinson Cocos dans les Emberizidae, mais avec un astérisque indiquant que le placement est probablement erroné (AOU 1998-2006); dans sa liste provisoire sud-américaine , les espèces des Galápagos sont incertae sedis , de lieu incertain (Remsen et al. 2007).
Espèce
- Genre Geospiza
- Géospiza acutirostris ( Geospiza acutirostris )
- Pinson cactus Española ( Geospiza conirostris )
- Sol dièse bec Finch ( Geospiza difficilis )
- Pinson vampire ( Geospiza septentrionalis )
- Roselin terrestre moyen ( Geospiza fortis )
- Genovesa cactus pinson ( Geospiza propinqua )
- Petit pinson terrestre ( Geospiza fuliginosa )
- Grand pinson terrestre ( Geospiza magnirostris )
- Finch cactus commun ( Geospiza scandens )
- Genre Camarhynchus
- Grand pinson des arbres ( Camarhynchus psittacula )
- Roselin arboricole moyen ( Camarhynchus pauper )
- Petit arbre pinson ( Camarhynchus parvulus )
- Pinson du pic ( Camarhynchus pallidus ) - parfois séparé dans Cactospiza
- Pinson des palétuviers ( Camarhynchus heliobates )
- Genre Certhidea
- Paruline verte ( Certhidea olivacea )
- Paruline grise ( Certhidea fusca )
- Genre Pinaroloxias
- Roselin cocos ( Pinaroloxias inornata )
- Genre Platyspiza
- Pinson végétarien ( Platyspiza crassirostris )
En 1981, un pinson mâle Española est arrivé sur l'île de Daphne Major. Son accouplement avec des pinsons locaux des Galapagos (en particulier G. fortis ) a produit une nouvelle population de "grands oiseaux" qui peut exploiter une nourriture auparavant inexploitée en raison de sa plus grande taille. Ils ne se reproduisent pas avec les autres espèces de l'île, car les femelles ne reconnaissent pas les chants des nouveaux mâles. Les preuves génétiques montrent que maintenant, après deux générations, il vit dans un isolement reproducteur complet de l'espèce indigène. Selon le professeur Leif Andersson de l'Université d'Uppsala, un taxonomiste ignorant son histoire la considérerait comme une espèce distincte.
Recherche moderne
Une étude à long terme menée pendant plus de 40 ans par les chercheurs de l'Université de Princeton, Peter et Rosemary Grant, a documenté les changements évolutifs de la taille du bec affectés par les cycles El Niño/La Niña dans le Pacifique.
Base moléculaire de l'évolution du bec
Des recherches sur le développement menées en 2004 ont révélé que la protéine morphogénétique osseuse 4 (BMP4) et son expression différentielle au cours du développement entraînaient une variation de la taille et de la forme du bec chez les pinsons. BMP4 agit dans l'embryon en développement pour établir les caractéristiques squelettiques, y compris le bec. Le même groupe a montré que le développement des différentes formes de bec chez les pinsons de Darwin est également influencé par des expressions temporelles et spatiales légèrement différentes d'un gène appelé calmoduline (CaM). La calmoduline agit de manière similaire à la BMP4, affectant certaines des caractéristiques de la croissance du bec. Les auteurs suggèrent que les changements dans l'expression temporelle et spatiale de ces deux facteurs sont des contrôles possibles du développement de la morphologie du bec. Dans une étude récente, le séquençage du génome a révélé qu'un haplotype de 240 kilobases englobant le gène ALX1 qui code pour un facteur de transcription affectant le développement craniofacial est fortement associé à la diversité de la forme du bec. De plus, ces changements dans la taille du bec ont également modifié les vocalisations des pinsons de Darwin.
Voir également
Remarques
Les références
- Darwin, Charles (1839), Récit des voyages d'arpentage de His Majesty's Ships Adventure et Beagle entre les années 1826 et 1836, décrivant leur examen des côtes sud de l'Amérique du Sud et le tour du monde du Beagle. Journal et remarques. 1832-1836 , III , Londres : Henry Colburn
- Darwin, Charles (1845), Journal de recherches sur l'histoire naturelle et la géologie des pays visités lors du voyage du HMS Beagle autour du monde, sous le commandement du capitaine Fitz Roy, RN (2e éd.), Londres : John Murray
- Darwin, Charles (1859), Sur l'origine des espèces au moyen de la sélection naturelle, ou la préservation des races favorisées dans la lutte pour la vie (1ère éd.), Londres : John Murray
- Darwin, Francis (1887), "Chapter 1, The Foundations of the 'Origin of Species ' " , in Darwin, Francis (ed.), La vie et les lettres de Charles Darwin, y compris un chapitre autobiographique , 2 , Londres : John Murray
- Desmond, Adrien ; Moore, James (1991), Darwin , Londres : Michael Joseph, Penguin Group, ISBN 978-0-7181-3430-3, OCLC 185764721
- Eldredge, Niles (2006), "Confessions d'un darwiniste" , The Virginia Quarterly Review (printemps 2006), pp. 32-53 , récupéré le 2008-11-04
- Grant, Peter R. (1999), Écologie et évolution des pinsons de Darwin , Princeton, NJ
- Grant, Peter R.; Grant, B. Rosemary (2008), Comment et pourquoi les espèces se multiplient : le rayonnement des pinsons de Darwin , Princeton University Press, ISBN 978-0-691-13360-7
- Lack, David (1940), "Evolution of the Galapagos Finches", Nature (publié le 7 septembre 1940), 146 (3697), pp. 324-327, Bibcode : 1940Natur.146..324L , doi : 10.1038/146324a0 , S2CID 43465549
- Check-list of North American Birds , American Ornithologists' Union , 1998–2006, archivée à partir de l'original le 2007-04-04 , récupéré le 2007-04-09
- Burns, Kevin J.; Skutch, Alexander F. (2003), " Tangaras et Tangara-Finches " , dans Christopher Perrins (éd.), The Firefly Encyclopedia of Birds , Firefly Books, pp. 629-631 , ISBN 978-1-55297-777-4 Il n'est pas clair si ce placement a été fait par Burns et Skutch ou par Perrins.
- Keynes, Richard (2000), les notes de zoologie de Charles Darwin et les listes de spécimens du HMS Beagle , Cambridge University Press , récupéré le 2008-12-08
- Sibley, Charles G. (1993), A World Checklist of Birds , New Haven, Connecticut : Yale University Press, ISBN 978-0-300-07083-5, récupéré le 06-12-2013Monroe et Sibley considèrent les tangaras comme une tribu (Thraupini) d'une grande famille des Fringillidae plutôt que comme une famille à part ( Thraupidae ).
- Zimmer, J. (5 avril 2007), A classification of the bird species of South America , American Ornithologists' Union, archivé à partir de l'original le 2009-03-02 , récupéré le 2007-04-09
- Steinheimer, FD (2004), "Charles Darwin's bird collection and ornithological knowledge during the voyage of HMS Beagle , 1831-1836" , Journal of Ornithology , 145 (4), pp. 300-320, doi : 10.1007/s10336-004- 0043-8 , S2CID 24957761 , récupéré 2008-12-08
- Sulloway, Frank J. (1982), "The Beagle collections of Darwin's pinsons (Geospizinae)" , Bulletin du British Museum (Natural History) , Historical Series, 43 (2), pp. 49-94 , récupéré le 2008-12- 08
- Sulloway, Frank J. (2006), "Pourquoi Darwin a rejeté la conception intelligente" (PDF) , dans Brockman, John (éd.), Intelligent Thought: Science versus the Intelligent Design Movement , New York: Vintage, pp. 107-126
Lectures complémentaires
- Grant, KT ; Estes, GB (2009), Darwin in Galapagos : Footsteps to a New World , Princeton : Princeton University Press
- Sulloway, Frank J. (printemps 1982), "Darwin et ses pinsons : l'évolution d'une légende" (PDF) , Journal of the History of Biology , 15 (1), pp. 1–53, CiteSeerX 10.1.1.458.3975 , doi : 10.1007/BF00132004 , S2CID 17161535 , récupéré le 2008-12-09
Liens externes
- Différentes factures et mélodies de chansons
- Génétique et origine des espèces d'oiseaux , subvention et subvention au PNAS
- Sato et al. Phylogénie des pinsons de Darwin révélée par des séquences d'ADNmt dans le PNAS
- Galapagos en ligne. Pinsons de Darwin.
- Galapagos en ligne. Liste des oiseaux des îles Galapagos.
- Les pinsons de Darwin évoluent sous les yeux des scientifiques : de nouveaux développements rapportés 13 juillet 2006
- FAQ Fink Les pinsons de Darwin ont inspiré le nom du projet Fink , une initiative collaborative pour le portage de logiciels open source sur la plate-forme Darwin afin de permettre son utilisation et son évolution dans l'environnement Apple Mac OS X. "Fink" est le nom allemand pour "finch".
- Août 2006 Nature Article qui montre comment la modulation d'un certain gène au cours du développement peut expliquer les différences observées dans la forme du bec.
- Spéciation Kimball's Biology Pages