Répétabilité et héritabilité des traits migratoires chez le martinet à ventre blanc

 

Avec quelle souplesse les martinets à ventre blanc (Tachymarptis melba) parviennent-ils à ajuster leur comportement migratoire à un environnement changeant ?

La migration est l’un des phénotypes les plus spectaculaires de la biologie des vertébrés — et l’un des plus sensibles aux changements globaux. Pour prédire la façon dont les oiseaux migrateurs feront face au changement climatique, il faut savoir avec quelle souplesse les individus peuvent ajuster leur migration d’une année à l’autre (répétabilité) et quelle part de la variation entre individus repose sur une base génétique sur laquelle la sélection peut agir (héritabilité). Pour la plupart des espèces sauvages, ces deux grandeurs restent très mal connues.

Ce projet s’appuie sur le système d’étude à long terme du martinet à ventre blanc à la Station ornithologique suisse, où des adultes de plusieurs colonies suisses (Soleure, Bienne, Baden, Lucerne) sont équipés de géolocateurs light-level et de GPS miniaturisés depuis le début des années 2010. Combiné au pedigree multigénérationnel à long terme disponible pour ces colonies, ce dispositif offre une rare opportunité d’étudier à la fois la flexibilité individuelle et l’architecture génétique de la migration dans une population entièrement sauvage et libre.

 

Contexte

Les martinets à ventre blanc sont des migrateurs aériens extrêmes : ils passent jusqu’à 200 jours consécutifs en vol entre les sites de reproduction en Europe et les sites de non-reproduction en Afrique subsaharienne. Ils se nourrissent presque exclusivement d’insectes aériens et dépendent donc fortement des conditions météorologiques — tant sur les sites de reproduction qu’au long de la voie migratoire — pour s’alimenter et voler en sécurité. À mesure que le climat se réchauffe et que les régimes météorologiques deviennent plus variables, les décisions migratoires clés (quand partir, où passer la saison de non-reproduction, quand revenir) risquent de devenir de plus en plus coûteuses à se tromper.

Étudier la migration chez des espèces longévives comme le martinet à ventre blanc est particulièrement puissant, car les mêmes individus peuvent être suivis sur de nombreuses années consécutives et à travers les principaux événements de leur vie reproductive. Cela permet de poser les questions suivantes :

  • Quelle est la cohérence de la migration d’un individu d’une année à l’autre ?
  • Cette cohérence dépend-elle du trait considéré (par ex. date de départ vs. choix du site de non-reproduction) ?
  • Quelle part de la variation entre individus est héritable, et donc susceptible d’un changement évolutif ?

 

Objectif

Le projet vise deux livrables principaux complémentaires :

  1. Répétabilité des traits migratoires, à partir de tracés répétés des mêmes individus sur plusieurs années, afin de quantifier la cohérence intra-individuelle dans les dates de migration, le choix des routes et la distribution des sites de non-reproduction.

  2. Héritabilité des traits migratoires, à l’aide d’un cadre quantitatif-génétique bayésien (“animal model”) appliqué à un pedigree multigénérationnel, afin d’estimer la variance génétique additive à la base des différences individuelles et d’évaluer le potentiel évolutif des phénotypes migratoires.

 

Approche

Données. Le projet combine :

  • Des données de suivi à long terme issues de géolocateurs light-level posés sur des adultes nicheurs dans plusieurs colonies suisses de martinet à ventre blanc.
  • Un pedigree social à long terme sur les mêmes colonies, validé par des taux très faibles de paternité hors couple, qui permet une inférence formelle en génétique quantitative.

 

Retombées attendues

Ce travail fournira l’une des premières estimations intégrées de la répétabilité et de l’héritabilité des traits migratoires chez un migrateur aérien longévif et entièrement sauvage. En quantifiant à la fois la flexibilité individuelle et le potentiel génétique de changement, il aidera à comprendre quelle part de la réponse au changement climatique peut provenir d’ajustements plastiques intra-individuels et quelle part de changements microévolutifs entre générations — une question directement pertinente pour les prévisions concernant les populations d’oiseaux migrateurs face aux changements globaux.

 

Collaborateurs

  • Dr Pierre Bize, Station ornithologique suisse, Suisse
  • Dr Christoph Meier