L'adaptation aux réalisations de l'homme
Le projet ADAPT-ENVGENOME(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (Environmental adaptation of the genome: A Daphnia model under cultural eutrophication) a étudié les changements génétiques des puces d'eau, les daphnies. Cette étude interdisciplinaire a intégré des méthodologies des domaines de la génétique, de la physiologie et de l'écologie de la résurrection combinées à des expériences de compétition et de taux de croissance juvénile. Les chercheurs ont étudié les écosystèmes dans cinq lacs du Minnesota (États-Unis) avec des histoires d'eutrophisation culturelle distincte (soit l'enrichissement des nutriments induits par l'homme). En parallèle, les chercheurs ont rassemblé des données génomiques liées aux chemins d'accès des gènes impliqués dans le traitement de l'élément important, le phosphore (P), dans les puces d'eau à différents moments. Pour ce faire, ils ont utilisé les banques d'œufs des sédiments de ces lacs à l'aide de méthodes d'écologie de résurrection. Il en résulte une richesse d'informations sur les niveaux de nutriments dans l'environnement de la puce d'eau actuelle et ses ancêtres des derniers siècles. Les données ont révélé qu'en compétition, les génotypes des daphnies (clones) du lac avec les niveaux d'eutrophisation les plus élevés montraient des avantages compétitifs tant pour l'alimentation faible en phosphore que l'alimentation élevée en phosphore. En outre, cette population du lac variable présente une meilleure capacité de rétention du phosphore. Cependant, les jeunes qui ne sont pas compétitifs des clones de daphnies dans un lac avec une alimentation en phosphore pratiquement constante présentaient une plus grande plasticité dans leur taux de croissance. La plupart présentaient un taux de croissance supérieur au début de leur cycle de vie. Ces résultats ont été présentés lors de la réunion sur l'évolution organisée en 2013 en Utah, aux États-Unis. À l'aide de procédures de filtrage des pipelines de bio-informatique, 40 000 marqueurs SNP putatifs ont été réduits à presque 8 500 locus bi-alléliques hautement confiants dans le génome de la puce d'eau. Environ 11 % se sont alignés sur des positions uniques sur le génome de référence de la daphnia pulex. Presque 45 % des SNP d'une analyse se sont révélés impliqués dans le métabolisme des graisses, des nucléotides et des acides aminés et quatre Chemins d'accès régulateurs. Les résultats de la recherche en préparation pour un troisième article à envoyer pour publication indiquent que certains changements évolutionnaires pourraient être liés au niveau d'eutrophisation. Les résultats finaux devraient révéler des éléments de changements micro-évolutionnaires sous la pression de sélection de la contamination au phosphore et les chercheurs trouveront probablement des gènes impliqués dans ces adaptations. Les résultats du projet pourraient avoir un impact important sur la gestion de l'écosystème au niveau de la pollution de l'eau, de la conservation et des espèces invasives.
Mots‑clés
Adaptation, eutrophisation, écosystème, puce d'eau, phosphore, écologie de la résurrection
