Les camélidés aident les gens depuis plus de 5 000 ans, depuis qu’ils ont été domestiqués en Somalie et en Arabie. Des siècles de conquête, de commerce, d’exploration et d’expansion ont été transportés sur les bosses de ces animaux, grâce à leurs incroyables adaptations à la vie extrême dans le désert. Les chameaux peuvent tolérer des températures supérieures à 100°F pendant plusieurs jours, et ils peuvent perdre jusqu’à 25 % de leur poids total entre deux visites à un point d’eau. En comparaison, perdre seulement 15 % de son poids corporel est fatal pour la plupart des mammifères.
La racine de ces adaptations est cependant restée un mystère. Pour tenter de combler le manque de connaissances, une grande équipe de chercheurs d’institutions en Chine, en Arabie saoudite et au Danemark a décidé d’effectuer des séquences de génome entier de haute qualité des deux espèces de chameaux du monde, les chameaux de Bactriane – la variété à deux bosses et hirsute qui vit en Asie – et les chameaux dromadaires, ceux à une seule bosse d’Afrique et du Moyen-Orient. À titre de comparaison, l’équipe s’est également tournée vers l’alpaga, un proche parent du chameau qui tolère moins bien les environnements rudes et chauds. Les alpagas n’ont pas de bosse et mènent une vie plus détendue dans les hautes terres fraîches d’Amérique du Sud.
Rapportant aujourd’hui dans Nature Communications, l’équipe révèle que les chameaux et les alpagas partagent environ 83% de leurs génomes avec les humains et les bovins. Les gènes suggèrent que l’ancêtre commun des chameaux et des alpagas s’est très probablement séparé des bovins il y a environ 42,7 millions d’années, une période qui correspond aux premiers fossiles ressemblant à des chameaux trouvés en Amérique du Nord. Cette créature s’est ensuite divisée en chameaux et en alpagas il y a environ 16,3 millions d’années. Les chameaux de Bactriane et les dromadaires ont commencé à se diversifier par le biais de petites mutations accumulées après que leur parent commun a migré de l’Amérique du Nord vers l’Eurasie il y a environ 4,4 millions d’années.
Etant si proches, les deux espèces de chameaux et l’alpaga ne présentent que quelques différences clés dans leur architecture génétique. Mais après avoir examiné plus de 20 000 gènes dans chacune des trois espèces, l’équipe a constaté que les chameaux en particulier présentaient des taux exceptionnellement élevés de changement évolutif sur une période de temps relativement courte. Cela « soulève la possibilité d’une évolution spécifique aux chameaux pour s’adapter à un environnement désertique », écrivent les auteurs. En d’autres termes, les chameaux ont dû appuyer sur l’avance rapide sur leur trajectoire évolutive pour survivre dans le désert.
Les adaptations comprennent des réponses améliorées au stress à des choses comme la chaleur, les radiations UV intenses et les tempêtes de poussière ; un métabolisme des graisses et de l’eau modifié ; une meilleure protection des yeux sous la forme de longs cils et d’yeux qui peuvent résister à la lumière vive du soleil ; et une plus grande résistance aux maladies respiratoires pour combattre la poussière du désert. Les chameaux de Bactriane, en particulier, semblent avoir évolué vers des fonctions rénales spéciales qui leur permettent d’utiliser le glucose sanguin élevé, qui agit pour réguler la pression osmotique entre les cellules et leur environnement et, finalement, pour retenir l’eau. Cela explique pourquoi les chameaux semblent exister constamment dans un état d’hyperglycémie, pensent les auteurs.
Les bosses des chameaux – leur caractéristique la plus voyante – sont apparues en même temps que ces modifications génétiques. Ces monticules de graisse géants peuvent peser jusqu’à 80 livres et servent de réserve d’énergie lorsque la nourriture se fait rare. Les auteurs pensent que le nombre de bosses des chameaux correspond aux différentes façons dont leur métabolisme des graisses s’est développé le long de la ligne de temps de l’évolution, bien que d’autres recherches soient nécessaires pour prouver ce lien.
Pendant que les chameaux passaient par le broyeur à viande de la sélection naturelle, les alpagas ont dû faire face à juste un peu de temps froid qui est arrivé autour du dernier maximum glaciaire, il y a environ 44 000 ans. Autrement, ces créatures duveteuses aux longues jambes ont profité de l’augmentation de leur nombre et de leur expansion de l’Amérique centrale vers l’Amérique du Sud, sans jamais avoir besoin d’un élément aussi encombrant et bizarre qu’une bosse. Ainsi, alors que les chameaux étaient appréciés pour leur incroyable résistance à une mort autrement certaine dans le désert, les alpagas sont devenus appréciés pour leur peluche épaisse et colorée.