Quelles espèces survivront aux changements climatiques?

Une étude a découvert des espèces de poissons qui présentent une adaptation génétique à des températures plus élevées. Métro a exploré cette piste.

Le réchauffement climatique continue d’affecter le monde entier. Une récente étude de la WWF a révélé que si les émissions de carbone continuent d’augmenter de manière incontrôlée, la moitié des espèces de plantes et d’animaux situées dans les endroits les plus riches en biodiversité du monde, y compris l’Amazonie et les îles Galapagos, pourraient être menacées d’extinction d’ici la fin du siècle.

La même étude suggère que si la faune peut se déplacer librement vers de nouveaux endroits ou s’adapter à de nouvelles conditions climatiques, le risque d’extinction dans ces zones diminuera de 25% à 20%, mais uniquement dans un scénario dans lequel nous maintenons l’augmentation de la température moyenne à 2°C.

C’est pourquoi certains scientifiques ont déjà commencé à étudier comment différentes espèces s’adaptent aux nouvelles conditions climatiques. Et récemment, des chercheurs de l’Université McGill ont découvert que certains poissons, comme l’épinoche tricolore, peuvent s’adapter très rapidement à des changements saisonniers extrêmes.

Un des aspects les plus novateurs de cette recherche est qu’elle étudie l’idée de Darwin de l’évolution par sélection naturelle en temps réel.

«Ce processus a typiquement été étudié de façon rétrospective, au sein des populations qui se sont adaptées à leur environnement actuel depuis longtemps. Cela peut rendre difficile la compréhension de la séquence des événements – par exemple, quels traits étaient les plus importants et quand – qui ont conduit à leur adaptation», indique en entrevue Alan Garcia-Elfring, l’auteur principal de l’étude et candidat au doctorat sous la supervision de Rowan Barrett, le titulaire de la chaire de recherche en sciences de la biodiversité à l’Université McGill.

Séquençage du génome

Pour étudier la sélection naturelle en action, les chercheurs ont suivi six populations d’épinoches épineuses avant et après les changements saisonniers de leur environnement en utilisant le séquençage du génome. Ils ont découvert que les changements climatiques causés par les hivers humides et les étés secs entraînaient des changements drastiques dans la structure de l’habitat et dans l’équilibre entre l’eau salée et l’eau douce, et seuls les poissons capables de tolérer ces changements rapides survivent jusqu’à la saison suivante.

«Ces changements ressemblent probablement aux changements d’habitat subis par les populations d’épinoches lorsqu’elles ont colonisé de nombreux lacs d’eau douce nouvellement créés à partir de l’océan après le retrait des glaciers il y a 10 000 ans», affirme le professeur Barrett.

«Nous espérons mieux comprendre les changements génétiques qui ont pu résulter de la sélection naturelle il y a longtemps.»

Rowan Barrett, titulaire de la chaire de recherche en sciences de la biodiversité à l’Université McGill

Les enquêteurs ont trouvé des preuves chez les poissons étudiés de changements génétiques entraînés par des changements saisonniers d’habitat.

«Les résultats sont importants car ils suggèrent que nous pourrions être en mesure d’utiliser les différences génétiques qui ont évolué dans le passé comme moyen de prédire comment les populations pourraient s’adapter à des facteurs de stress environnementaux tels que le changement climatique à l’avenir», résume M. Garcia-Elfring.

50% des espèces végétales et animales des sites les plus riches en biodiversité du monde pourraient être menacées d’extinction d’ici la fin du siècle en raison des changements climatiques.

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Les animaux face aux changements climatiques

Grand chevalier

Ce grand oiseau de rivage nord-américain a une capacité d’adaptation, ce qui lui a permis jusqu’à présent de croître dans un environnement changeant. Récemment, les observations de cet oiseau ont augmenté en grand nombre, en particulier dans le sud de l’intérieur des États-Unis.

Grenouille taureau américaine

Grande grenouille originaire de l’est de l’Amérique du Nord, elle a conquis d’autres continents et se répand surtout en Amérique du Sud, ce qui en fait l’une des espèces envahissantes les plus performantes de la planète.

Rat kangourou

Ces animaux sont résistants au soleil dans le sud-ouest des États-Unis et au Mexique, où ils sont bien adaptés aux conditions arides et ont déjà résisté aux précédentes hausses de température.

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Quatre questions à…

Alan Garcia-Elfring, candidat au doctorat à l’Université McGill

Pourquoi étiez-vous intéressé à étudier l’évolution parallèle ?

Parce qu’elle est considérée comme une preuve solide de la sélection naturelle. Elle démontre également que la sélection peut être prédictive. On peut faire des observations directes des facteurs qui conduisent à l’adaptation. Il peut être difficile de déduire cela à partir de populations bien adaptées longtemps après la sélection pour le trait d’intérêt, car les mutations s’accumulent et effacent la signature de la sélection.

Comment les poissons que vous avez étudiés s’adaptent-ils si rapidement aux changements saisonniers extrêmes ?

La sélection peut agir sur la variation génétique permanente (allèles pour l’eau douce et l’eau salée) et entraîner des changements adaptatifs très rapides.

Quels changements ces poissons ont-ils subis ?

Ils ont subi des changements de fréquence allélique au niveau des gènes associés à l’équilibre ionique. Au fur et à mesure des changements phénotypiques, nous travaillons là-dessus.

Une telle adaptation aux changements climatiques pourrait-elle se produire chez d’autres espèces ?

Oui, mais cela dépend du contexte. Par exemple, la taille de la population ou de l’espèce, l’étendue des températures à laquelle elle est exposée. Fondamentalement, et en corrélation avec ces deux facteurs, il s’agit de variation génétique.