Depuis que quelques punaises de lit entreprenantes ont sauté une batte et se sont attachées à un néandertalien sortant d'une grotte il y a 60 000 ans, les punaises de lit ont entretenu une relation prospère avec leurs hôtes humains.
Ce n'est pas le cas pour les punaises de lit sans aventure qui sont restées avec les chauves-souris – leurs populations ont continué de diminuer depuis le dernier maximum glaciaire, également connu sous le nom de l'ère glaciaire, qui était il y a environ 20 000 ans.
Une équipe dirigée par deux chercheurs de Virginia Tech a récemment comparé toute la séquence du génome de ces deux lignées génétiquement distinctes de punaises de lit. Publié dans Lettres de biologie Le mardi 28 mai, leurs résultats indiquent que la lignée associée à l'homme a suivi un schéma démographique similaire en tant qu'êtres humains et pourrait bien être le premier véritable ravageur urbain.
Nous voulions examiner les changements dans la taille efficace de la population, qui est le nombre d'individus reproducteurs qui contribuent à la prochaine génération, car cela peut vous dire ce qui se passe dans leur passé. «
Lindsay Miles, auteur principal et boursier postdoctoral au Département d'Entomologie
Selon les chercheurs, la relation symbiotique historique et évolutive entre les humains et les punaises de lit informera des modèles qui prédisent la propagation des ravageurs et des maladies sous l'expansion de la population urbaine.
En liant directement l'expansion mondiale humaine à l'émergence et à l'évolution des ravageurs urbains comme les punaises de lit, les chercheurs peuvent identifier les traits qui ont co-évolué chez l'homme et les ravageurs pendant l'expansion urbaine.
Un graphique d'escalier (à gauche) montre que les modèles à l'échelle du génome de la démographie des punaises de lit reflètent l'expansion humaine mondiale, gracieuseté des lettres de biologie 21: 20250061. L'image des punaises de lit est gracieuseté de Warren Booth.
« Initialement avec les deux populations, nous avons vu un déclin général qui est conforme au dernier maximum glaciaire; la lignée associée à la chauve-souris n'a jamais rebondi, et elle diminue toujours en taille », a déclaré Miles, affilié au Fralin Life Sciences Institute. « La partie vraiment excitante est que la lignée associée à l'homme a récupéré et que leur population efficace a augmenté. »
Miles pointe vers l'établissement précoce de grandes colonies humaines qui s'étendent dans des villes comme la Mésopotamie il y a environ 12 000 ans.
« Cela a du sens parce que les humains modernes ont quitté les grottes il y a environ 60 000 ans », a déclaré Warren Booth, professeur agrégé de Joseph R. et Mary W. Wilson à entomologie urbaine. « Il y avait des punaises de lit vivant dans les grottes avec ces humains, et lorsqu'ils ont déménagé, ils ont pris un sous-ensemble de la population avec eux, donc il y a moins de diversité génétique dans cette lignée associée à l'homme. »
Alors que les humains augmentaient la taille de leur population et continuaient de vivre dans les communautés et les villes, la lignée associée à l'homme des punaises de lit a connu une croissance exponentielle de leur taille de population efficace.
En utilisant l'ensemble des données du génome, les chercheurs ont désormais une base pour une étude plus approfondie de cette division de lignée vieille de 245 000 ans. Étant donné que les deux lignées ont des différences génétiques mais pas assez pour avoir évolué en deux espèces distinctes, les chercheurs sont intéressés à se concentrer sur les altérations évolutives de la lignée associée à l'homme par rapport à la lignée associée à la chauve-souris qui se sont produites plus récemment.
« Ce qui sera intéressant, c'est de regarder ce qui se passe au cours des 100 à 120 dernières années », a déclaré Booth. « Les punaises de lit étaient assez courantes dans l'ancien monde, mais une fois que le DDT (Dichloro-diphényl-trichloroéthane) a été introduit pour la lutte contre les ravageurs, les populations se sont écrasées. Ils auraient été essentiellement éradiqués, mais dans les cinq ans, ils ont commencé à réapparaître et résistaient au pesticide. »
Booth, Miles et Camille Block, étudiant diplômé, ont déjà découvert une mutation génétique qui pourrait contribuer à cette résistance aux insecticides dans une étude précédente, et ils examinent davantage l'évolution génomique des punaises de lit et la pertinence pour la résistance aux insecticides du ravageur.
Booth a déclaré que le projet est un bon exemple de ce qui se passe lorsque les chercheurs « suivent la science », qu'il a accordé l'espace pour faire en partie grâce à la dotation de Joseph R. et Mary W. Wilson qui soutient son poste de professeur.
« C'est une excellente ressource à avoir », a déclaré Booth. « Nous l'utilisons pour un travail enquêtant sur l'évolution de la résistance aux insecticides et de la propagation des espèces à l'aide de spécimens de musée recueillis il y a 120 ans à nos échantillons actuels. » J'ai beaucoup de chance d'avoir cette liberté d'explorer. «
