La dame blanche a roussi en trente ans

Un monitoring commencé il y a presque quarante ans a créé une base de données sans équivalent sur l'effraie des clochers. Plus de 300 nichoirs de ce rapace nocturne sont surveillés chaque année en Suisse romande et permettent aux spécialistes d'étudier rigoureusement l'évolution de sa population. Et des changements, il y en a. Une étude publiée cet automne par l'Université de Lausanne et la station ornithologique suisse dans la revue Nature Communications montre que chez les effraies, les plumages roux gagnent du terrain et les taches noires deviennent plus nombreuses et plus étendues depuis une trentaine d'années, chez les mâles comme chez les femelles. La sélection naturelle serait derrière cette modification du plumage.

« Ce qui est extraordinaire avec une étude de si longue haleine, c'est qu'elle permet d'étudier des évolutions qui prennent des décennies », se réjouit Bettina Almasi, chercheuse à la Station ornithologique suisse à Sempach, dans le canton de Lucerne. Alexandre Roulin, professeur à l'Université de Lausanne, a lancé ce suivi alors qu'il n'était qu'étudiant et la station s'y est associée dès 2004.

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Gène ou environnement ?

Comment expliquer cette modification de l'apparence du rapace ? Les biologistes ont dû mener l'enquête, car plusieurs mécanismes pourraient entrer en jeu. Premier piège : un changement d'apparence n'est pas forcément lié à la génétique. « Les humains ont gagné en taille au cours du XIXe siècle, mais simplement parce que la nourriture est devenue plus abondante et de meilleure qualité », illustre Tristan Cumer, chercheur à l'Université de Lausanne et premier auteur de l'étude. Autre exemple : les flamants roses, « qui doivent leur couleur aux pigments qu'ils récupèrent dans leur nourriture ».

Il faut dire que les effraies des clochers sont des championnes de la variation. « On en voit de vraiment blanches, d'autres brun roussâtre, et tout le spectre entre les deux. Certaines sont couvertes de taches noires, d'autres en portent à peine », explique Bettina Almasi. Cette diversité intrigue toujours les chercheurs, notamment car elle est liée à d'autres traits. Des recherches ont en effet montré que la couleur change la stratégie de chasse, alors que les taches ont un lien avec la réponse au stress.

Pour savoir donc si ce roussissement est lié à l'environnement ou gravé dans la génétique des rapaces, les biologistes ont sorti l'artillerie lourde : le séquençage complet du génome de 3'102 effraies. Verdict ? L'évolution du plumage se retrouve bel et bien dans les gènes, et n'est donc pas due à un simple changement de régime. Et, surprise, là où les spécialistes attendaient l'influence de nombreux traits différents, à l'image de la taille chez l'humain, seules trois régions du génome font le travail, dont un gène bien connu de la pigmentation, MC1R, que l’on retrouve aussi chez les mammifères, notamment.

Ni la migration, ni le hasard

Cette découverte n'explique cependant pas encore tout, car là aussi, plusieurs mécanismes peuvent influencer la génétique. Les biologistes ont d'abord penché pour la migration. À l'échelle du continent, les individus blancs dominent au sud, les roux au nord, et ce gradient traverse toute l'Europe. La Suisse occupe une position singulière : « Située au milieu du gradient, toute cette diversité de couleur est rassemblée sur son territoire et se mélange », note Bettina Almasi. Mais les analyses menées par l'équipe montrent que le roux gagne du terrain autant chez les résidents que chez les migrants.

Deuxième hypothèse : le hasard de la génétique. Là, les chercheurs et chercheuses ont fait tourner les simulations. Mais au gène principal, MC1R, le trait roux progresse plus vite que tout ce que l’aléatoire peut produire. La dérive génétique ne suffit donc pas à expliquer cette évolution de la coloration.

Une sélection sans mobile connu

Par contre, les simulations incluant la sélection naturelle ont produit des résultats corrélés avec les données observées. Voilà notre responsable. « Il est très difficile de montrer directement que la sélection agit », admet Tristan Cumer, « on a donc éliminé les autres forces une à une. Il ne reste plus qu'elle. » Et justement, le fait de n'avoir que trois régions du génome impliquées dans la coloration favorise cette pression sélective, souligne le chercheur. « Il suffit de quelques mutations à gros effet pour que le plumage change. »

La raison de cette sélection n'a en revanche pas encore été découverte. « On pourrait s'attendre à l'inverse avec le réchauffement climatique et la destruction des habitats », observe Alexandre Roulin. « Les espèces vivant dans des environnements désertiques ont généralement tendance à devenir plus blanchâtres. » Les hypothèses ne manquent cependant pas : la couleur pourrait servir de camouflage selon les paysages, ou avantager une stratégie de chasse, les effraies rousses chassant plutôt les proies des champs ouverts, les blanches celles des lisières forestières. Les taches sont liées à la résistance au stress et aux parasites, la sélection pourrait favoriser ces aptitudes, la couleur n'étant alors qu'un signal. La sélection sexuelle a peut-être aussi son mot à dire. « Il y a forcément quelque chose qui tire ce changement, vu que ce n'est pas aléatoire », insiste Tristan Cumer. « Quant à savoir quoi, la réponse va encore nous manquer pendant quelque temps. »

Pas de deuil pour la dame blanche

Faut-il craindre la disparition des effraies blanches, que le folklore surnomme la dame blanche ? Non, rassurent nos biologistes. Porter cette couleur a des atouts. Des études menées sur cette population ont montré que, par nuit de pleine lune, les mâles blancs attaquent face à la lune : leur plumage illuminé paralyse leurs proies. Des années fastes ou mauvaises semblent en outre avantager tour à tour l'une ou l'autre forme, ce qui entretient la diversité. « Je ne m'attends pas à voir les blanches disparaître », tranche Tristan Cumer. « Il y a une sélection dans une direction pour l'instant, mais des mécanismes maintiennent le polymorphisme. »

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Cette évolution rapide apporte tout de même de bonnes nouvelles sur la santé de l'espèce : une population qui change en trois décennies est une population qui dispose d'une bonne diversité génétique. À condition, bien sûr, de continuer à œuvrer pour sa protection, alerte Bettina Almasi : « C'est une course contre des conditions qui changent. Une espèce capable d'évoluer en trente ans pourrait être mieux armée face à d'importants changements environnementaux, mais nous pouvons détruire son habitat en moins de trois décennies. »

Et puis, pour étudier ce genre de changement au sein d’une population sauvage, la science doit parfois avancer à l'aveuglette. Les premières gouttes de sang ont été collectées à une période où personne n'envisageait de pouvoir lire un génome d'effraie. « Ce travail s'appuie sur un jeu de données phénoménal, rendu possible parce que la collecte a commencé avant même de savoir à quoi elle servirait », insiste Tristan Cumer. « Dans une époque où l'on coupe les budgets de la science, ce genre de recherche ne sera plus possible. »