Les origines de la relation entre taille des organismes et température
La taille du corps affectant tous les aspects du cycle de vie - y compris la fécondité et la durée de vie des êtres vivants - les paramètres qui touchent la croissance constituent un facteur essentiel de l'interaction d’un organisme avec son environnement. Les effets paradoxaux de la température ont donné naissance à la règle dite de Bergmann ou règle TSR (pour temperature size rule) pour laquelle des températures plus élevées entraînant un taux de croissance plus rapide, les animaux atteignent une taille plus faible au final. Pour étudier les facteurs qui entrent en jeu dans le phénomène TSR, les partenaires du projet SCOPE ont étudié plus spécifiquement les effets de la température et de l'oxygène sur le métabolisme, la croissance et la survie des organismes aquatiques ectothermes. Les chercheurs ont placé les animaux dans différents milieux de température et d'oxygène variables et constaté que la règle TSR classique n'était observée que dans ceux où l'oxygène était limité. Les résultats de ces travaux ont été publiés dans le Journal of Thermal Biology(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et expliqués dans une vidéo(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Pour expliquer la physiologie de ce phénomène de manière plus détaillée, une autre expérience a porté sur l'escargot d'eau douce L. stagnalis, qui vit dans les eaux stagnantes. Les chercheurs ont montré que plusieurs heures de chaleur intense avaient des effets mineurs sur la survie des mollusques, suggérant qu’unefaible concentration en oxygène pouvait avoir des conséquences plus importantes à long terme. Pour confirmer cette hypothèse, les partenaires SCOPE ont analysé des données sur des éphémères provenant de plus de 2 600 sites et évalué l’impact non létal de la température de l’eau et de la demande en oxygène sur l’occurrence de ces insectes sur le terrain. Ils ont par contre déterminé en laboratoire les effets létaux de ces paramètres en présence de trois concentrations d'oxygène différentes. Les résultats ont été publiés sur Global Change Biology(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Les données de terrain et de laboratoire indiquent que la limitation en oxygène réduit non seulement la survie aux extrêmes thermiques mais restreint également les espèces à des températures bien inférieures aux limites létales supérieures sur le terrain. Parallèlement, les données concernant 58 espèces diverses montrent des différences constantes quant à leur sensibilité aux effets interactifs d’une faible concentration en oxygène et de chaleur, liées à leur adaptation respiratoire et leur utilisation différentielle de l’habitat. Ces résultats sont particulièrement intéressants car ils peuvent être extrapolés pour expliquer la vulnérabilité d'autres groupes lorsque les données sont limitées ou indisponibles. L’identification des bases mécanistes à l’origine de la réponse des animaux à la chaleur et à la limitation en oxygène, aura des répercussions considérables pour les responsables politiques quand il s’agira de déterminer le meilleur moyen de répondre au problème du réchauffement climatique car elle montre que l’amélioration de l’oxygénation de l’eau et la réduction de la pollution pourraient permettre de limiter l’impact de ce changement climatique.
Mots‑clés
Température, animaux aquatiques, réchauffement climatique, SCOPE, oxygène
