Explosion de la spéciation : le mystère de l'évolution résolu
Pas moins de 500 nouvelles espèces de cichlidés sont apparues dans le lac Victoria d'Afrique de l'Est au cours des 15 000 dernières années, un record dans le monde animal et végétal. Des chercheurs de l'Eawag et de l'Université de Berne ont pu prouver qu'un croisement antérieur entre deux espèces de cichlidés éloignées a permis cette explosion de la spéciation.
Le mélange complet de deux espèces de cichlidés a manifestement permis de créer de très nombreuses recombinaisons de variantes génétiques qui, autrement, ne pourraient guère exister dans une seule population. "C'est un peu comme si une nouvelle combinaison de pièces de Lego pour un tracteur et un avion permettait de créer de très nombreux compagnons différents", explique le Dr Joana Meier, premier auteur de l'étude.
En effet, les nouvelles espèces se présentent dans d'innombrables combinaisons de couleurs et sont adaptées à différents habitats, tels que les fonds sableux, les formations rocheuses ou l'eau libre, et ce depuis les eaux peu profondes ensoleillées jusqu'à l'obscurité permanente des grandes profondeurs. Selon l'espèce, ils raclent les algues des rochers, mangent du plancton, brisent des coquilles d'escargots, recherchent des larves d'insectes ou chassent d'autres poissons, leurs œufs ou leurs écailles. Les spécialistes parlent de "radiation adaptative", l'apparition rapide d'une multitude de nouvelles espèces accompagnée d'adaptations à différentes niches écologiques.
Mélange il y a 150 000 ans
Le mélange des deux espèces s'est produit il y a environ 150 000 ans, lorsque d'anciens affluents du Congo ont rejoint le bassin du Nil, avec ce qui allait devenir le lac Victoria, lors d'une phase pluvieuse. Dans tous les grands lacs de la région, cette population hybride a ensuite formé une multitude d'espèces par radiation adaptative.
Les chercheurs n'ont pas encore reconstitué exactement ce qui s'est passé dans le lac Victoria primitif. Mais une chose est sûre : Après une phase d'assèchement, le lac s'est à nouveau rempli il y a environ 15 000 ans. Les descendants de la population hybride, avec sa très grande diversité génétique, ont migré vers le lac. En l'espace de quelques milliers d'années, ce qui est court du point de vue de l'évolution, ils ont développé une multitude de spécialisations écologiques et se sont divisés en quelque 500 nouvelles espèces de cichlidés que l'on trouve exclusivement dans le lac Victoria. Plus de 40 autres espèces de poissons prouvent que les cichlidés du lac Victoria avaient des dispositions très particulières et qu'ils se sont particulièrement bien adaptés aux nouvelles niches écologiques : ils ont colonisé le lac en même temps, mais n'ont pratiquement pas changé depuis.
Un réseau alimentaire complexe créé en un temps record
Pour parvenir à leurs conclusions, les chercheurs ont séquencé plus de trois millions de positions dans le génome de 100 espèces de cichlidés - une tâche impossible jusqu'à récemment. L'équipe d'Ole Seehausen (directeur du département d'écologie et d'évolution des poissons de l'Eawag et professeur d'écologie et d'évolution aquatiques à l'université de Berne) a ainsi pu prouver pour la première fois sa théorie selon laquelle le mélange d'espèces peut, dans certaines circonstances, conduire à une spéciation explosive et à une radiation adaptative. Dans le lac Victoria, ce processus a donné naissance en quelques milliers d'années à un réseau alimentaire complexe, car les nouvelles espèces ont à leur tour façonné leur environnement.
Au cours des 50 dernières années environ, l'utilisation des terres et les eaux usées ont entraîné une fertilisation croissante (eutrophisation) du lac. Il en résulte une eau trouble et un manque d'oxygène dans les zones plus profondes. Ainsi, différentes espèces ont fusionné en quelques populations hybrides, car les couleurs vives de la parade nuptiale, qui permettaient aux femelles de reconnaître leurs congénères, ont perdu leur effet. Les habitats d'eau profonde sont même devenus totalement inhabitables. Une partie de la biodiversité et de la diversité écologique a ainsi disparu.
Source : Eawag
