L'ADN de la pieuvre pourrait être un indice de l'élévation future du niveau de la mer
Cette recherche innovante s'est concentrée sur l'histoire génétique de la pieuvre de Turquet (Pareledone turqueti), qui vit sur les fonds marins de l'Antarctique, et sur ce qu'elle pourrait révéler de la géologie de la région au fil du temps.
L'étude des rencontres passées entre les différentes populations de l'espèce suggère que l'effondrement le plus récent de la calotte glaciaire s'est produit il y a plus de 100 000 ans, au cours d'une période connue sous le nom de "dernière période interglaciaire", ce que les géoscientifiques soupçonnaient mais n'avaient pas été en mesure de confirmer définitivement, selon l'étude publiée jeudi dans larevue Science.
"Ce projet était passionnant car il offre une toute nouvelle perspective pour résoudre une question de longue date dans la communauté des géosciences", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Sally Lau, chercheur postdoctoral à l'université James Cook en Australie.
"L'ADN des animaux vivants aujourd'hui contient toutes les informations sur leurs ancêtres (dans le passé), c'est donc comme une capsule temporelle", a-t-elle ajouté.
L'équipe de recherche est parvenue à ses conclusions en séquençant l'ADN de 96 pieuvres de Turquet collectées par des institutions du monde entier et par des prises accessoires de la pêche au fil des ans. Les échantillons les plus anciens dataient des années 1990, mais une fois séquencés, leurs gènes ont permis de dresser un arbre généalogique détaillé remontant à des millions d'années.
L'arbre généalogique de la pieuvre
L'analyse de l'ADN a permis aux chercheurs de comprendre si les différentes populations de poulpes de Turquet s'étaient croisées et à quel moment elles l'avaient fait.
"C'est comme faire un 23andMe sur la pieuvre", a déclaré M. Lau, en faisant référence à la société de tests génétiques. "Ces informations sont transmises des parents aux enfants et aux petits-enfants, etc.
Aujourd'hui, les populations de pieuvres de Turquet des mers de Weddell, d'Amundsen et de Ross sont séparées par les plates-formes de glace de l'Antarctique occidental, de la taille d'un continent, et ne peuvent pas se mélanger.
Cependant, l'étude suggère qu'il existait une dernière connectivité génétique entre ces populations il y a environ 125 000 ans, pendant le dernier interglaciaire, lorsque les températures mondiales étaient similaires à celles d'aujourd'hui.
Cette découverte indique que la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental s'est effondrée à cette époque - un événement qui aurait inondé les régions côtières mais ouvert des zones englacées sur le plancher océanique que les pieuvres auraient pu occuper, pour finalement rencontrer et se reproduire avec les membres des populations de Turquet qui étaient autrefois géographiquement séparées les unes des autres.
"Ce qui rend le WAIS important, c'est qu'il est aussi le plus grand contributeur de l'Antarctique à l'élévation du niveau de la mer. Un effondrement complet pourrait faire monter le niveau des mers de 3 à 5 mètres", a déclaré Jan Strugnell, auteur de l'étude, professeur et directeur du Centre for Sustainable Tropical Fisheries and Aquaculture à l'université James Cook. C'est Jan Strugnell qui a eu l'idée d'utiliser des méthodes génomiques pour déterminer si la calotte glaciaire s'était effondrée au cours de la dernière période interglaciaire.
"Comprendre comment la WAIS était configurée dans un passé récent, lorsque les températures mondiales étaient similaires à celles d'aujourd'hui, nous aidera à améliorer les projections futures de l'élévation du niveau de la mer", a-t-elle déclaré.
Pourquoi des pieuvres ?
L'équipe a choisi cette espèce de pieuvre pour l'étude parce que ces animaux sont relativement immobiles - ils ne peuvent que ramper sur le fond marin, ce qui signifie qu'ils sont plus susceptibles de se reproduire au sein de leurs populations locales génétiquement distinctes. En revanche, une espèce marine qui se déplace rapidement, comme le krill, aurait un ADN plus homogène, ce qui aurait pour effet d'estomper les liens génétiques historiques, a expliqué M. Lau.
En outre, la biologie du poulpe de Turquet a été relativement bien étudiée, et les scientifiques connaissent le taux de mutation de son ADN et le temps de génération, qui sont cruciaux pour une datation moléculaire précise, a ajouté M. Lau.
Desétudes antérieures portant sur des espèces de crustacés et de mollusques marins avaient détecté une signature biologique de l'effondrement de la plate-forme glaciaire avec une connectivité directe entre la mer de Ross et la mer de Weddell, a fait remarquer M. Lau. Mais la nouvelle étude sur le poulpe du Turquet est la première à disposer de suffisamment de données à haute résolution et d'un échantillon de taille adéquate pour comprendre si cette connectivité génétique est due à l'effondrement de la calotte glaciaire ou à un mouvement beaucoup plus progressif des pieuvres autour de ses bords.
Mme Lau a expliqué que l'approche génétique de son équipe ne permettait pas de savoir exactement quand la calotte glaciaire s'est effondrée ni combien de temps cela a duré. Toutefois, avec des échantillons de pieuvres fraîches et des techniques d'analyse de l'ADN plus avancées, il pourrait être possible de répondre à ces questions à l'avenir.
"Nous aimerions continuer à utiliser l'ADN comme indicateur pour explorer d'autres parties de l'Antarctique dont l'histoire climatique est mal connue", a-t-elle déclaré. "Nous sommes constamment à la recherche de nouvelles espèces pour tester ces questions scientifiques.
Une étude pionnière
Dans un commentaire publié parallèlement à l'étude, Andrea Dutton, professeur au département des géosciences de l'université du Wisconsin-Madison, et Robert M. DeConto, professeur à la School of Earth and Sustainability de l'université du Massachusetts Amherst, qualifient cette nouvelle recherche de "pionnière".
Ils notent que si les preuves géologiques s'accumulent pour montrer que l'étendue glacée de l'inlandsis de l'Antarctique occidental a pu s'effondrer au cours de la dernière période interglaciaire, "les conclusions de chaque étude ont été assorties de réserves".
L'utilisation d'un ensemble de données entièrement différent pour traiter ce problème urgent "a posé des questions intéressantes, notamment celle de savoir si cette histoire se répétera, compte tenu de la trajectoire actuelle de la température de la Terre", ont-ils ajouté.
Douglas Crawford, professeur de biologie marine et d'écologie à l'université de Miami, qui n'a pas participé à la recherche, estime que l'utilisation de la génomique de la pieuvre est "une manière innovante et passionnante" d'aborder une question importante sur le changement climatique historique.
"Il s'agit d'une étude minutieuse, avec un échantillon de taille suffisante et un ensemble de marqueurs génétiques soigneusement contrôlés", a-t-il ajouté.
"Elle prend une hypothèse difficile et utilise un ensemble de données totalement indépendantes qui (en fin de compte) soutiennent l'effondrement du WAIS", a-t-il déclaré par courrier électronique.
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Source: edition.cnn.com
