Est-ce une pizza?Crédit : Gary Hershorn / Getty
Les rats de New York ne sont rien sinon adaptables. Ils mangent des pizzas— des hot-dogs – même des salades – et habitent presque tous les coins des cinq arrondissements, des tunnels de métro aux sablières des terrains de jeux.
Leurs génomes offrent maintenant des indices sur la capacité des rats à conquérir des villes telles que New York, où il y aurait environ 2 millions de créatures. Dans une étude1 publiée sur bioRxiv ce mois-ci, les généticiens ont identifié des dizaines de gènes impliqués dans l’alimentation, le comportement et les mouvements qui auraient pu aider les rats de New York à prospérer.
« En tant que biologiste évolutionniste et new-yorkais, je ne peux m’empêcher d’être étonné de la façon dont les rats se sont adaptés aux environnements urbains », explique Arbel Harpak, généticien de la population à l’Université Columbia de la ville. Il a codirigé l’étude avec les biologistes évolutionnistes Jason Munshi-South, à l’Université Fordham à Armonk, New York, et Pleuni Pennings, à l’Université d’État de San Francisco en Californie.
Avant de chercher les marques de l’évolution chez les rats de New York, les chercheurs ont d’abord dû les attraper. Entre 2014 et 2015, l’équipe de Mushin-South, spécialisée dans l’évolution et l’écologie urbaines, a collecté près de 400 rats bruns (Rattus norvegicus) à travers la ville, les attirant dans des pièges avec un mélange de bacon, de beurre d’arachide et d’avoine. Les chercheurs ont ensuite séquencé les génomes complets de 29 de ces rats – tous de Manhattan – et les ont comparés aux génomes précédemment séquencés de rats du nord-est rural de la Chine, la maison ancestrale présumée des rats bruns2.
Variation génétique
L’équipe de Harpak a ensuite cherché des régions du génome contenant des variations susceptibles d’être si bénéfiques pour les rats de New York qu’elles sont rapidement devenues courantes parmi les populations locales. Le processus évolutif – connu sous le nom de balayage sélectif — s’est également produit chez l’homme, par exemple pour propager des variantes de gènes qui permettent à certains humains de digérer le lait à l’âge adulte.
L’analyse a produit une liste de dizaines de gènes qui abritaient la signature d’un balayage sélectif chez les rats. Les gènes comprennent certains associés à l’alimentation, au comportement et à la mobilité — reflétant potentiellement les défis et les plaisirs de la vie dans la Grosse Pomme. Bien qu’il soit tentant de spéculer que le CYP2D1, un gène identifié par l’équipe qui pourrait être important pour la détoxification des composés végétaux, pourrait aider les rats de la ville à déguster des salades de chou frisé, les scientifiques ne peuvent pas encore dire comment ces caractéristiques génomiques influencent la biologie des animaux.
Harpak considère la liste de son équipe comme un point de départ pour de futures recherches. Des tests sur des rats de laboratoire transgéniques pourraient, par exemple, expliquer si des modifications apportées à un gène impliqué dans la croissance de nouveaux neurones ont modifié le comportement des rats, ou si d’autres gènes identifiés par l’équipe liés à la métabolisation des glucides et du sucre pourraient avoir influencé le régime alimentaire des rats.
Il est intrigant que certains des gènes identifiés par les chercheurs soient impliqués dans le câblage du cerveau, explique Andrés Bendesky, généticien évolutionniste et neuroscientifique à Columbia. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que les animaux pourraient s’adapter à de nouveaux environnements en changeant leurs circuits neuronaux, mais Bendesky dit que personne n’a encore montré cela.
Changement des temps et des lieux
Harpak dit que lui et ses collègues espèrent déterminer quand les balayages sélectifs ont eu lieu en examinant l’ADN de rats new-yorkais du XIXe siècle. Ils prévoient d’attraper des rats d’autres villes pour voir si leur génome a évolué de la même manière que celui des rats de New York.
Sur la base d’une expérience récente, le biologiste évolutionniste Hopi Hoekstra s’attend à ce qu’il y ait au moins quelques différences dans les adaptations génétiques des rats d’autres villes. Il y a environ un mois, Hoekstra, qui est à l’Université Harvard à Cambridge, Massachusetts, a tenté de piéger un rat dans le sous-sol de sa maison. « Je me disais: « Ce rat a choisi la mauvaise maison. », explique Hoekstra, qui étudie la génétique des rongeurs sauvages. « Je piégeais des rats depuis 25 ans. »
Après des semaines à ne pas avoir réussi à attraper le coupable, elle a appelé un exterminateur, qui lui a dit qu’elle utilisait le mauvais appât pour les rats de Cambridge, qui préfèrent les pâtisseries Dunkin ‘ Donuts et les Slim Jims, une collation de saucisses séchées, aux pièges au beurre de cacahuète qu’elle posait. L’exterminateur a rempli le trou que le rat de Hoekstra utilisait pour entrer dans son sous-sol, mais il collecte maintenant des rats de Cambridge pour une analyse ADN. « Quand le papier est sorti, il a juste cliqué. Bien sûr, il y avait des différences. Les exterminateurs locaux savent qu’ils sont différents « , explique Hoekstra.