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Quels animaux survivront aux changements climatiques?

Les scientifiques pourraient arriver Ă  dĂ©terminer la capacitĂ© d’adaptation de certaines espĂšces en Ă©tudiant les modifications gĂ©nĂ©tiques que subissent les Ă©pinoches Ă  trois Ă©pines en fonction des saisons
±ÊłÜČú±ôŸ±Ă©: 11 June 2021

Les changements climatiques exacerbent des problĂšmes qui ont dĂ©jĂ  menĂ© de nombreuses espĂšces animales au bord de l’extinction, notamment la perte d’habitat et les variations de tempĂ©rature. Mais les scientifiques peuvent-ils prĂ©dire quels animaux pourront s’adapter et survivre ? À l’aide du sĂ©quençage gĂ©nomique, des ont montrĂ© que certains poissons, comme l’épinoche Ă  trois Ă©pines, pouvaient s’adapter trĂšs rapidement Ă  des changements saisonniers extrĂȘmes. Leurs conclusions pourraient aider les scientifiques Ă  prĂ©dire l’évolution de ces populations.

Les Ă©cologistes de l’évolution utilisent souvent les Ă©pinoches comme sujets d’étude. Ces poissons – aux formes, tailles et comportements divers – peuvent vivre dans une eau douce ou salĂ©e et dans une plage de tempĂ©ratures Ă©tendue. Qu’est-ce qui rend cette espĂšce si rĂ©siliente ?

La dĂ©termination du fondement gĂ©nĂ©tique d’une adaptation Ă  l’eau douce ou aux changements climatiques, par exemple, n’est pas chose simple. « Dans sa version moderne, l’idĂ©e de l’évolution par sĂ©lection naturelle de Darwin suggĂšre que les organismes possĂ©dant des gĂšnes qui favorisent la survie et la reproduction auront tendance Ă  engendrer une plus grande progĂ©niture que leurs pairs, ce qui aurait pour effet de faire croĂźtre ces gĂšnes de gĂ©nĂ©ration en gĂ©nĂ©ration. Ainsi, les populations s’adaptent Ă  leur environnement au fil du temps », explique , auteur principal et doctorant sous la direction de Rowan Barrett, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en science de la biodiversitĂ© Ă  l’UniversitĂ© McGill.

« On Ă©tudie habituellement ce processus de façon rĂ©trospective chez des populations qui se sont adaptĂ©es Ă  leur environnement actuel il y a longtemps. Il n’est donc pas facile de comprendre la sĂ©quence des Ă©vĂ©nements qui ont menĂ© Ă  l’adaptation et de dĂ©terminer, par exemple, les caractĂ©ristiques les plus importantes et le moment oĂč elles sont apparues », ajoute-t-il.

SĂ©lection naturelle au fil du temps

Pour Ă©tudier la sĂ©lection naturelle en action, les chercheurs ont observĂ© six populations d’épinoches Ă  trois Ă©pines avant et aprĂšs les changements saisonniers imposĂ©s Ă  leur environnement, Ă  l’aide du sĂ©quençage gĂ©nomique. Les Ă©pinoches qui vivent dans diffĂ©rents estuaires de la rĂ©gion cĂŽtiĂšre de la Californie offrent une rare occasion d’étudier le principe de sĂ©lection naturelle en temps rĂ©el. Les changements saisonniers provoquĂ©s par des hivers humides et des Ă©tĂ©s secs donnent lieu Ă  des variations importantes dans la structure de l’habitat et dans les proportions d’eau salĂ©e et d’eau douce, et seuls les poissons qui tolĂšrent ces changements rapides survivent jusqu’à la saison suivante.

Pendant l’étĂ©, des barres de sable isolent les estuaires de l’ocĂ©an. « Ces changements ressemblent probablement Ă  ceux auxquels les populations d’épinoches ont dĂ» s’adapter pour coloniser des lacs d’eau douce nouvellement formĂ©s aprĂšs le retrait des glaciers, il y a 10 000 ans, prĂ©cise le Pr Barrett. Nous espĂ©rons trouver des indices sur les modifications gĂ©nĂ©tiques qu’aurait pu causer le processus de sĂ©lection naturelle il y a trĂšs longtemps. »

Les chercheurs ont dĂ©couvert des preuves de modifications gĂ©nĂ©tiques, provoquĂ©es par des changements saisonniers, qui reflĂštent les diffĂ©rences remarquĂ©es entre des populations Ă©tablies depuis longtemps en eau douce ou en eau salĂ©e. « Ces modifications gĂ©nĂ©tiques se sont produites dans des populations indĂ©pendantes au cours d’une seule saison, preuve que les effets de la sĂ©lection naturelle peuvent ĂȘtre perçus trĂšs rapidement », dit Alan Garcia-Elfring.

« Ces rĂ©sultats sont importants parce qu’ils donnent Ă  penser que nous pourrions utiliser les diffĂ©rences gĂ©nĂ©tiques survenues dans le passĂ© pour prĂ©dire comment les populations pourraient s’adapter aux stresseurs environnementaux, comme les changements climatiques », ajoute-t-il.

L’étude fait ressortir l’importance d’étudier les espĂšces dans des environnements dynamiques, comme un estuaire dĂ©limitĂ© par une barre de sable, afin de mieux comprendre le fonctionnement de la sĂ©lection naturelle. Les chercheurs poursuivront leurs travaux pour analyser la rĂ©pĂ©titivitĂ© des modifications gĂ©nĂ©tiques observĂ©es en dĂ©terminant si elles se produisent chaque annĂ©e. Ils verront alors s’ils pourront prĂ©dire de façon fiable l’évolution de ces populations.

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L’article « Using seasonal genomic changes to understand historical adaptation to new environments: Parallel selection on stickleback in highly-variable estuaries », par Alan Garcia‐Elfring, Antoine Paccard, Timothy J. Thurman, Ben A. Wasserman, Eric P. Palkovacs, Andrew P. Hendry et Rowan D. H. Barrett, a Ă©tĂ© publiĂ© dans .

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