prospective mer 60 (Micro-) évolution de la biodiversité marine : acclimatation et adaptation Du gène à l’écosystème, la biodiversité s’acclimate, s’adapte et évolue en réponse aux modifications de nature biotique ou abiotique de son environnement. Le siècle dernier a vu s’accélérer des changements environnementaux sans précédents, y compris à une échelle globale et en relation avec les activités humaines : réchauffement climatique, acidification, pollution, invasions biologiques, fractionnement d’habitat, surpêche (voir chapitres VI et VI). De même, les introductions d’espèces (voir le focus Espèces introduites, chapitre VI) sont la source de nouveaux questionnements V.2.1 de recherche sur la dynamique adaptative des espèces marines. Les espèces marines représentent un très large spectre phylogénétique, ce qui confère un intérêt général supplémentaire à ces études adaptatives, dans une perspective comparative et évolutive. Comprendre la manière dont les organismes marins sont capables de faire face à l’ensemble de ces changements et savoir à quelle vitesse les organismes s’y acclimateront ou s’y adapteront est une question majeure qui réunit écologistes, physiologistes et biologistes de l’évolution. Question éminemment complexe car toutes les pressions entrent en synergie entre elles ainsi qu’avec les évolutions naturelles des milieux, opérant généralement sur des temps plus longs. Quelles réponses et à quel rythme ? Les réponses prédites sont des déplacements de populations (stratégie d’échappement), des acclimatations accompagnées de changements phénotypiques incluant la phénologie et des adaptations résultant de processus de sélection par l’environnement. Les analyses des quelques rares séries à long terme disponibles commencent à documenter des migrations vers le nord de certaines espèces méridionales de poissons et crustacés cirripèdes ainsi que des modifications phénologiques chez des échinodermes. Mais l’importance relative des processus d’acclimatation et d’adaptation, ainsi que les mécanismes fins accompagnant ces réponses, sont encore largement indéterminés. Les développements conceptuels doivent être amplifiés sur ces thèmes car les études des organismes terrestres ne sont pas toujours transférables aux espèces marines. Ainsi, le paradigme de la connectivité des populations marines (voir Focus Connectivité ci-après) est à la base de questions de recherche concernant la résilience des populations et leurs capacités d’adaptation. L’existence de toute ou partie du cycle de vie sous forme pélagique (e.g. larves planctoniques des mollusques), avec quelquefois de longues durées de vie peut en effet conférer des capacités de dispersion à longue distance susceptibles de contrer les processus d’adaptation locaux. La complexité des cycles de vie (Figure V.3) et des systèmes de reproduction des espèces marines, par exemple les cycles haplo-diploides des algues ou la coexistence entre reproduction sexuée et asexuée chez des phanérogames, doit également être pleinement intégrée à ces questionnements. Figure V.3 - Images de la complexité des cycles de vie des organismes marins De nombreux animaux marins parmi les protostomiens, cnidaires, urochordés, échinodermes présentent un cycle de vie bentho-pélagique alternant une phase adulte benthique et une phase larvaire planctonique microscopique (e.g. larve du mollusque Crepidula fornicata – à gauche - mesurant 400μm). L’originalité des cycles de vie est également très marquée chez les algues, par exemple les laminaires alternent des phases haploides microscopiques (e.g. gamétophytes mâles et femelles de quelques dizaines de μm - à droite) et diploides macroscopiques. Ces phases microscopiques sont cruciales pour la dispersion des organismes marins. V.2
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