L’émergence d’un poisson robuste et tolérant
Nos océans sont en difficulté. Avec le changement climatique, les océans se réchauffent et commencent à perdre de l’oxygène. Ce phénomène peut à son tour entraîner une hypoxie, c’est-à-dire une situation dans laquelle l’eau présente une faible concentration d’oxygène dissous. «Le réchauffement et l’hypoxie pourraient tous deux avoir des conséquences importantes sur la vie marine et l’évolution des espèces de poissons», explique Julie Nati, titulaire d’une bourse Marie Skłodowska-Curie, à l’Université de Montpellier. Ses recherches ont été menées en affiliation avec le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et à l’unité de recherche MARine Biodiversity, Exploitation and Conservation ou Exploitation et conservation de la biodiversité marine (MARBEC) de l’Institut national français des sciences de la mer (Ifremer). Avec le soutien du projet INDITOL, financé par l’UE, Julie Nati s’efforce de mieux comprendre l’impact du réchauffement climatique et de l’hypoxie sur les poissons. «Ces recherches fourniront des informations essentielles sur la façon dont les effets sélectifs de l’hypoxie et du réchauffement aigu pourraient façonner les populations de poissons émergentes», ajoute-t-elle.
Variations de la tolérance
La tolérance des populations à l’hypoxie et au réchauffement varie. «L’existence de variations dans la tolérance peut définir la capacité d’une population à persister, voire à prospérer, lorsqu’elle est confrontée à ces facteurs de stress», explique-t-elle. «Comprendre cette tolérance au niveau individuel ouvre la porte à l’exploration des mécanismes sous-jacents de la variation.» Au cours du projet, les chercheurs ont étudié les mécanismes et les implications des variations individuelles de la tolérance à l’hypoxie et au réchauffement aigu chez le bar européen, une espèce de poisson côtière précieuse. La recherche a impliqué des études au niveau de l’animal entier et au niveau subcellulaire, en utilisant des méthodes physiologiques de pointe. «Nous avons effectué une étude minutieuse de la tolérance aux variations individuelles en utilisant des points finaux sublétaux dans une grande population expérimentale d’environ 900 poissons», note Julie Nati. «Cela nous a permis d’examiner comment la tolérance est liée aux phénotypes métaboliques individuels et aux performances cardiorespiratoires.» Les chercheurs ont également prélevé un sous-ensemble de 95 poissons individuels et mesuré la respiration mitochondriale dans des échantillons de tissus frais provenant du foie et du cœur. «Nous avons recueilli le plus grand ensemble de données connu pour la physiologie des poissons», ajoute Julie Nati. «La taille de l’échantillon que nous avons utilisé nous permettra d’obtenir des informations génétiques importantes, comme l’héritabilité, pour certains des traits physiologiques que nous avons mesurés.»
Des compromis fonctionnels
Grâce à cette recherche, Julie Nati a réussi à identifier les caractéristiques physiologiques sous-jacentes qui définissent un poisson individuel robuste et tolérant. Comme elle l’explique, cette compréhension est précieuse car la persistance de la variation de la tolérance au sein des populations peut indiquer qu’il existe des compromis fonctionnels. Il se pourrait que la tolérance ne soit pas systématiquement avantageuse mais qu’elle ait des conséquences ou des coûts. En d’autres termes, si les facteurs de stress environnementaux procurent des avantages en termes de conditions physiques à certains phénotypes de tolérance, cela peut modifier la nature de la population dans son ensemble. «Déterminer les réponses adaptatives des populations de poissons à deux facteurs de stress environnementaux majeurs nous aidera à identifier des souches robustes», conclut Julie Nati. «Ces informations s’avéreront précieuses pour prédire l’avenir des stocks de poissons et améliorer la durabilité de l’aquaculture.»
Mots‑clés
INDITOL, poisson, changement climatique, évolution, océans, hypoxie, vie marine, réchauffement climatique, pêche, aquaculture