Les homards squats munidopsidés (de la famille des Munidopsidae) sont parmi les décapodes les plus abondants trouvés dans les profondeurs abyssales de l’océan. Ils constituent le groupe de homards squats le plus diversifié de la région du Pacifique Est et s’installent dans l’un des environnements océaniques les plus difficiles.
Les homards trapus, nommés en raison du pliage de la queue (ou de l’abdomen) sous le corps, sont plus apparentés aux bernard-l’ermite qu’aux homards ou crabes bien connus. Il existe plus de 1 000 espèces de homards squat et on les trouve partout, des eaux froides de l’Antarctique aux zones tropicales des océans Indien, Atlantique et Pacifique. Leur diversité est cependant la plus frappante sous les tropiques du Pacifique Ouest.
Chaque année, des dizaines de nouvelles espèces sont décrites, en particulier pour les langoustes squat hauturières. Pourtant, la diversité réelle de ces animaux est mal connue car la classification actuelle s’est historiquement appuyée sur la morphologie, ou les traits de caractère, de ces animaux. Dans une nouvelle étude en Systématique des invertébrés des chercheurs du Département de biologie de l’organisme et de l’évolution (OEB) de l’Université de Harvard décrivent cinq nouvelles espèces de homard squat en eaux profondes. Combinant les données moléculaires et le microCT, leurs résultats montrent une gamme de distribution des espèces plus large et une diversité génétique moins profonde, appelant à une révision de la classification actuelle des homards squat.
L’auteure principale Paula Rodríguez Flores, chercheuse postdoctorale à l’OEB et boursière postdoctorale sur la biodiversité au Museum of Comparative Zoology (MCZ) de Harvard, a découvert trois des espèces dans les collections de zoologie des invertébrés du MCZ. Les spécimens ont été collectés au cours de la dernière décennie à l’aide de véhicules télécommandés (ROV) et de véhicules occupés par l’homme (HOV). Alvin dans les bouches hydrothermales, les suintements froids et d’autres habitats du fond marin aux Galapagos, au Costa Rica et en Californie, lors d’expéditions océanographiques par E/V Nautilus et Schmidt Ocean Institute. Les expéditions avaient pour but d’explorer et de caractériser la biodiversité des grands fonds dans le Pacifique Est.
Rodríguez Flores a découvert les quatrième et cinquième espèces de la collection d’invertébrés benthiques de la Scripps Institution of Oceanography lors d’une visite l’année dernière. La cinquième espèce était une surprise. Le spécimen a été collecté en 1990, mais n’a pas été reconnu comme unique jusqu’à ce que Rodríguez Flores l’examine de près.
« C’était super excitant de trouver trois nouvelles espèces dans les collections MCZ et les deux autres chez Scripps », a déclaré Rodríguez Flores. « Ce groupe est l’un des rares crustacés décapodes vivant à de telles profondeurs où ils sont très abondants. Il existe une limite de distribution verticale de ces décapodes où l’on n’en trouve plus à certaines profondeurs, ce qui rend ces animaux vraiment intéressants. »
Rodríguez Flores, un taxonomiste, visitait plusieurs collections de musées rassemblant du matériel pour étudier la taxonomie et la systématique de ce groupe trouvé dans plusieurs endroits. Elle a appliqué une approche moléculaire à l’étude de ces animaux en examinant leur génétique. À partir des données génétiques, Rodríguez Flores et l’auteur principal de l’OEB, le professeur Gonzalo Giribet, conservateur de la zoologie des invertébrés et directeur du MCZ, ont découvert que les spécimens étaient très divergents au cours de l’évolution et que leur morphologie ne correspondait pas à leur génétique.
« Alors que les collections d’histoire naturelle abritent des milliers de nouvelles espèces, il faut les yeux et la patience de taxonomistes qualifiés, comme Paula, pour les porter à notre attention », a déclaré Giribet.
« Cette découverte réorganise la phylogénie de ce groupe qui était auparavant définie par des caractéristiques morphologiques », a déclaré Rodríguez Flores. « L’évolution de ce groupe n’a pas été entièrement comprise jusqu’à ce que nous commencions à inclure les données génétiques qui ont montré que la classification actuelle de ces animaux, basée uniquement sur la morphologie, ne reflète pas leur histoire évolutive. »
Les chercheurs ont reconstitué la phylogénie d’environ 170 spécimens de la côte Pacifique, de l’Atlantique et de l’océan Indien. « Nous avons trouvé un modèle général dans lequel les spécimens vivant en dessous de mille mètres présentent des distances génétiques moins profondes et une aire de répartition géographique globale plus large. Surtout lorsque nous comparons avec les espèces apparentées qui vivent à quatre cents mètres ou à des profondeurs moins profondes », a déclaré Rodríguez Flores.
À partir de la reconstruction, ils ont constaté que la systématique actuelle des homards squat avait besoin d’une révision. Par exemple, leur analyse a montré que le Pacifique Est Janetogalathea californiensis, actuellement classé dans la famille des Galatheidae, est plus proche des munidopsidés. Ils ont également découvert que ni le genre Munidopsis ni la famille des Galatheidae ne sont monophylétiques, ce qui signifie qu’ils ne descendent pas d’un groupe ancestral commun comme on le croyait auparavant.
« Certaines de ces espèces abyssales avaient des aires de répartition plus larges et une diversité génétique moins profonde par rapport aux munidopsidés des plateaux et des pentes continentaux », a déclaré Rodríguez Flores, « cela suggère le rôle de la colonisation en haute mer dans les schémas de spéciation ».
Rodríguez Flores A utilisé l’installation d’imagerie numérique MCZ pour créer des modèles tridimensionnels à l’aide de microCT pour illustrer la morphologie externe de la nouvelle espèce intacte. Les modèles sont accessibles au public dans le Base de données MCZ à chacun d’examiner.
Les nouvelles espèces ont été nommées en l’honneur des chercheurs qui ont dirigé des expéditions ou ont été des collaborateurs, du navire d’expédition et des lieux uniques où ils ont été trouvés. Munidopsis girguisi rend hommage au professeur Peter Girguis de l’OEB, scientifique en chef de l’expédition océanique E/V Nautilus qui a collecté de nombreuses espèces utilisées pour l’étude. Munidopsis girguisi avait un revêtement flou de microbes, ce qui correspondait bien à la recherche interdisciplinaire en microbiologie des grands fonds de Girguis.
Munidopsis cortesi et Munidopsis hendrickxi honorer les chercheurs sur les crustacés des grands fonds, le professeur Jorge Cortés-Nuñez de l’Université du Costa Rica et le professeur Michel Hendrickx de l’Université nationale autonome du Mexique. Munidopsis nautile rend hommage au navire E/V Nautiledont le ROV Hercule recueilli le seul spécimen connu de cette espèce. Enfin, Munidopsis testuda (latin pour « tortue ») fait référence à la fois à la texture écailleuse de la carapace trapue du homard et les tortues géantes emblématiques des îles Galapagos, où cette espèce a été collectée.
« Nous avons la chance d’avoir un programme postdoctoral comme la bourse postdoctorale sur la biodiversité du MCZ qui attire de jeunes talents pour continuer à faire ce type de découvertes sur la diversité cachée de notre planète », a déclaré Giribet.
Environ un million d’espèces sont menacées d’extinction, 40 % de toutes les espèces étant menacées d’extinction d’ici 2100. Les profondeurs marines représentent plus de 70 % de la surface de la Terre. Traditionnellement considéré comme un vaste environnement homogène, l’inclusion de données moléculaires dans la recherche systématique a permis aux scientifiques de découvrir la biodiversité régionale et l’endémisme (limité à une petite zone géographique) chez des espèces abyssales qui étaient auparavant considérées comme largement distribuées sur la base de la morphologie traditionnelle.
« Nous ne savons toujours pas combien d’espèces vivent dans notre monde, en particulier les invertébrés marins vivant dans les profondeurs marines », a déclaré Rodríguez Flores. « Le problème avec cette espèce est que l’océan est très mal échantillonné, nous devons donc continuer à explorer l’océan profond en collectant plus de spécimens pour avoir une image complète de l’aire de répartition et de l’évolution des animaux dans les abysses avant qu’ils ne disparaissent. »
Plus d’information:
Paula C. Rodríguez-Flores et al, Lignées abyssales cosmopolites ? Une étude systématique des homards squats du Pacifique Est (Decapoda : Galatheoidea : Munidopsidae), Systématique des invertébrés (2023). DOI : 10.1071/IS22030