Dans les vastes océans, on supposerait que leurs habitants peuvent voyager très loin et, par conséquent, les populations d’une espèce se mélangeraient librement. Mais cela ne semble pas être le cas pour un poisson fourrage vital appelé le lançon.
Le lançon est un petit banc de poissons incroyablement riche en lipides, ce qui en fait une source de nourriture fantastique et importante pour au moins 70 espèces différentes allant des baleines et des requins aux oiseaux de mer, déclare le professeur agrégé UConn de sciences marines Hannes Baumann.
Le lançon du Nord peut être trouvé des eaux au large du New Jersey jusqu’au nord du Groenland. Des chercheurs, dont Baumann et Ph.D. l’étudiant Lucas Jones, se sont intéressés à savoir si le lançon constitue une population massive et homogène, ou s’il existe des groupes génétiquement distincts. Leurs conclusions sont publiées dans le Revue des sciences marines du CIEM.
Baumann explique que ce sont des questions importantes auxquelles il faut répondre lorsque l’on envisage la conservation et la gestion durable de l’espèce, d’autant plus que les régions où vivent le lançon se réchauffent plus rapidement que de nombreuses régions de la planète en raison du changement climatique.
L’échantillonnage de poissons d’une gamme aussi large n’est pas une mince tâche, mais il y a deux ans, Baumann et Jones ont commencé à contacter d’autres chercheurs pour voir s’ils avaient des échantillons de tissus à revendre. Baumann attribue le travail au groupe international de collègues qui ont fourni des échantillons, y compris des co-auteurs du Canada et du Groenland, et qui ont aidé à séquencer et à analyser les données, y compris des co-auteurs de l’Université Cornell.
Au total, Baumann, Jones et l’équipe ont pu séquencer et analyser près de 300 échantillons provenant de divers endroits de l’aire de répartition du lançon en utilisant une technique appelée séquençage du génome entier à faible couverture. Ils ont également séquencé le premier génome de référence du lançon.
En un mot, Baumann dit qu’ils ont trouvé une zone sur le plateau néo-écossais, au large de la Nouvelle-Écosse, où une rupture génétique se produit. Les chercheurs ont distingué deux groupes distincts, un au nord et un au sud de la ligne de partage, avec des parties du génome très différentes, à savoir sur les chromosomes 21 et 24. Sans barrières physiques évidentes comme une chaîne de montagnes séparant les groupes, Baumann dit qu’il est logique de demander comment ces différences sont possibles.
« C’est l’énigme scientifique », dit Baumann, et la réponse, semble-t-il, réside dans les courants.
« Lorsque les poissons du nord se reproduisent et dérivent vers le sud, ils sont génétiquement moins adaptés aux eaux plus chaudes du sud, même s’il fait cinq ou six degrés plus chauds en hiver, ils ne survivent tout simplement pas », explique Baumann. « Ces populations peuvent être liées par les courants océaniques, mais la connectivité réalisée est fondamentalement nulle. »
Cette découverte est une première pour le lançon, mais elle a été démontrée chez d’autres espèces telles que les homards, la morue et les pétoncles, et cette recherche ajoute une preuve supplémentaire d’un écart de température apparent sur le plateau néo-écossais et aide à démontrer que la température est un facteur important de survie.
« Les exemples après exemples montrent que l’océan n’est pas un endroit aussi homogène que prévu, et il y a toutes sortes de choses qui empêchent ce mélange constant », dit Baumann. « Nous avons trouvé un autre exemple frappant de cela. »
Lorsque les chercheurs trouvent une adaptation dans un environnement où le mélange est continu, comme dans l’océan, dit Baumann, la question est de savoir comment il est possible que des groupes restent différents, même s’ils rencontrent constamment d’autres génotypes. C’est là que de puissantes méthodes génomiques, comme celles utilisées dans cet article, deviennent utiles.
« Certaines parties du génome de nombreuses espèces ont ce que nous appelons une « inversion génétique », ce qui signifie que les gènes sur le chromosome d’un parent ont un certain ordre et les gènes sur le même chromosome qui proviennent de l’autre parent qui codent pour le même chose, et ils sont dans la même zone, mais ils sont inversés », dit Baumann.
Ces inversions signifient que la recombinaison ne peut pas se produire ; par conséquent, les gènes sont transmis de génération en génération et jouent un rôle important dans l’adaptation.
« Nous avons découvert sur les chromosomes 21 et 24 qu’il y a des régions entières qui sont complètement différentes et c’est comme la signature de marque de ce que nous appelons une inversion parce qu’il n’y a pas de recombinaison en cours. »
Baumann dit qu’il est important de savoir qu’il existe des barrières génétiques et écologiques sur le plateau néo-écossais, car avec le changement climatique, cette barrière peut se déplacer vers le nord et même si cela peut être une bonne nouvelle pour les poissons du sud, c’est une mauvaise nouvelle pour les poissons qui s’y trouvent actuellement.
Les chercheurs ont également été un peu soulagés de trouver deux clusters, car s’il y avait eu de nombreux clusters plus petits, cela pourrait rendre la gestion et la conservation plus difficiles, en particulier compte tenu de scénarios tels que la construction de parcs éoliens offshore. Les zones potentiellement bien situées pour les éoliennes peuvent également être des habitats pour le lançon, et la construction perturbe les habitats.
S’il y avait de nombreux petits groupes de population, un seul projet de construction pourrait faire courir le risque d’anéantir complètement un groupe, alors qu’avec des populations plus dispersées, bien que la population locale puisse être temporairement perturbée, il ne faudra pas longtemps avant qu’elle soit en mesure de rétablir une fois la construction terminée.
Baumann prévoit de concentrer ses recherches sur l’étude de la base génétique de la fracture thermique.
« Nous voulons nous assurer que ce poisson est productif et résilient, malgré le changement climatique, nous devons donc nous assurer que ces zones où ils se produisent sont protégées », a déclaré Bauman. « Ces décisions devraient inclure des experts pour s’assurer que s’il y a une zone très critique pour le lançon, que toute perturbation est temporaire. »
Ce n’est pas un conflit insoluble, mais c’est quelque chose que nous devons faire, dit Baumann, qui note également qu’il est possible que le lançon au nord de la fracture thermique souffre déjà davantage du réchauffement parce que la région se réchauffe plus rapidement.
« Il se pourrait que ces deux clusters aient des vulnérabilités différentes au changement climatique », dit-il. « Nous ne le savons pas encore, mais c’est quelque chose qui devrait être poursuivi. »
Plus d’information:
Lucas F Jones et al, Deux groupes de population distincts de lançon du nord (Ammodytes dubius) sur le plateau nord-ouest de l’Atlantique révélés par le séquençage du génome entier, Revue des sciences marines du CIEM (2022). DOI : 10.1093/icesjms/fsac217