Les chercheurs ont approfondi les mécanismes évolutifs et les fondements génétiques qui animent la diversité des poissons-clowns. L’étude, récemment publiée dans Biologie et évolution du génomemet en lumière la structure génomique unique du poisson-clown qui a permis à cette créature dynamique de prospérer dans une gamme de niches écologiques.
Les poissons-clowns sont connus pour leurs superbes couleurs et leur relation symbiotique intrigante avec les anémones de mer. Leurs interactions avec les anémones de mer semblent avoir stimulé une évolution rapide, conduisant à l’émergence de 28 espèces distinctes. Ce phénomène de rayonnement adaptatif en fait un organisme modèle prometteur pour les scientifiques.
Malgré leur popularité dans la communauté scientifique, on savait peu de choses sur les mécanismes génétiques et les processus évolutifs qui ont facilité cette radiation extraordinaire, jusqu’à présent. La recherche a été menée par Anna Marcionetti et Nicolas Salamin de l’Université de Lausanne.
Comment l’étude a été menée
Les chercheurs ont conçu une étude innovante qui a comparé les séquences du génome de dix espèces de poissons-clowns. Ceux-ci ont été regroupés en cinq paires en fonction de leur relation phylogénétique.
Chaque couple était composé d’une espèce de poisson-clown généraliste, qui peut s’associer à plusieurs hôtes d’anémones de mer différents, et d’une espèce spécialiste, qui cohabite avec une seule espèce d’anémone. Cette conception a fourni une plate-forme unique pour étudier les rôles de l’évolution parallèle et convergente suite au rayonnement du poisson-clown.
« Les radiations adaptatives m’ont toujours intéressé car elles peuvent nous aider à comprendre les mécanismes à l’origine de l’origine des espèces », a déclaré Salamin. « Pouvoir combiner de nouvelles ressources génomiques pour étudier en détail les mécanismes génétiques du rayonnement du poisson-clown est passionnant car cela peut nous aider à comprendre comment ce groupe emblématique a évolué et comment les espèces se sont adaptées aux anémones de mer, qui est une interaction mutualiste si intrigante. ”
Ce que les chercheurs ont découvert
L’analyse a révélé que l’hybridation entre les lignées de poissons-clowns avait un impact significatif sur leurs voies évolutives. Les résultats ont également indiqué une accélération de l’évolution à l’échelle du génome, avec plus de cinq pour cent de tous les gènes trouvés sous sélection positive.
Cela inclut plusieurs gènes qui peuvent être liés à la structure sociale hiérarchique unique basée sur la taille dans les sociétés de poissons-clowns. Les gènes sous sélection positive comprenaient la somatostatine, le NPFFR2 et le récepteur de l’isotocine, qui peuvent tous réguler respectivement la croissance, la prise alimentaire, l’appétit et moduler le comportement social.
De plus, certains gènes impliqués dans l’adaptation à différentes niches écologiques ont été identifiés. Cela inclut la rhodopsine, un gène qui permet au système visuel de s’adapter à différentes profondeurs, et le gène duox, qui régule la formation des rayures blanches qui confèrent aux poissons-clowns leur apparence distincte. Ces résultats suggèrent que les taux d’évolution accélérés observés chez les poissons-clowns pourraient être liés à l’émergence de leurs adaptations sociales et écologiques uniques.
Une révélation intéressante était que les espèces généralistes présentaient des taux d’évolution plus rapides que les espèces spécialisées. Cela peut être dû aux environnements plus variés ou dynamiques auxquels les généralistes doivent s’adapter.
Les chercheurs ont également découvert des gènes présentant des schémas parallèles de relaxation ou d’intensification de la sélection purificatrice chez des espèces spécialisées ou généralistes. Cela suggère une évolution parallèle des généralistes et des spécialistes vers des niches écologiques similaires.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires
Cependant, les auteurs ont reconnu les défis de relier ces découvertes aux phénotypes de poisson-clown et la nécessité de recherches futures pour caractériser pleinement l’écologie et les traits fonctionnels du poisson-clown.
« Pour obtenir une compréhension complète du rayonnement des poissons-clowns, il sera essentiel de parvenir à une caractérisation complète de leur écologie et de leurs traits fonctionnels », ont déclaré les chercheurs. « Néanmoins, cette étude suggère des gènes candidats et des voies qui pourraient être impliqués dans la diversification du groupe, fournissant des indications précieuses pour la recherche fonctionnelle future. »
Cette étude pourrait également guider les futurs efforts de conservation et de gestion marines liés aux populations de poissons-clowns. Comprendre les adaptations génétiques des poissons-clowns, y compris leurs structures sociales et leurs interactions avec les anémones de mer, peut aider à concevoir des stratégies de conservation efficaces pour atténuer les impacts des facteurs de stress environnementaux et soutenir la survie à long terme des populations de poissons-clowns.
En savoir plus sur la diversité des poissons-clowns
Le poisson clown, également connu sous le nom de poisson clown, appartient à la sous-famille des Amphiprioninae de la famille des Pomacentridae. Il existe environ 30 espèces reconnues, regroupées en deux genres : Amphiprion et Premnas.
L’espèce la plus célèbre, en grande partie due au film « Finding Nemo », est Amphiprion ocellaris, le poisson-clown commun ou poisson-clown ocellaris, qui est orange avec des rayures blanches. Voici quelques autres exemples d’espèces de poissons-clowns :
Amphiprion percula
Également connu sous le nom de vrai poisson-clown, il ressemble beaucoup au poisson-clown commun, mais il a généralement des couleurs plus vives et un bord noir autour de ses rayures blanches.
Premnas biaculeatus
Connu sous le nom de poisson-clown marron ou poisson-clown à joues épineuses, il est de couleur marron à brun foncé avec de larges rayures blanches. C’est la seule espèce de son genre.
Amphiprion polymnus
Également connu sous le nom de poisson-clown à dos de selle en raison du motif unique sur son dos, il est brun foncé à noir avec une «selle» blanche et une barre de tête blanche.
Amphiprion clarkii
Connu sous le nom de poisson-clown à queue jaune, il peut avoir une coloration très variable selon sa localisation et son âge, allant d’un corps jaune à brun foncé avec des barres blanches.
Amphiprion akallopisos
Connu sous le nom de poisson-clown skunk ou poisson-clown à nez rayé, il se caractérise par un corps orange élancé avec une seule bande blanche courant le long de la crête dorsale du museau à la nageoire caudale.
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