Sciences de la vie
L’évolution vient en mangeant
Les prédateurs peuvent réduire la biodiversité ou l'augmenter. Tout dépend de l’ingéniosité de leurs proies.
par Fanny Rollin
Le 24 avril 2007 – L’évolution de l’espèce humaine s’est étendue sur 4 millions d’années, alors que 24 000 ans ont suffi pour que 500 nouvelles variétés de poissons apparaissent au fond du lac Victoria, en Afrique. Pourquoi certaines espèces évoluent très rapidement et d’autres non? C’est ce que cherchent à savoir le professeur Rees Kassen de l’université d’Ottawa et son étudiant Justin Meyer. Ils pensent avoir trouvé la clé de l’énigme: tout est question de prédation et d’accessibilité des ressources alimentaires, expliquent-ils dans un article publié dans la revue Nature.
La prédation peut avoir deux effets contraires sur la biodiversité, l’augmenter ou la réduire. Ce sont les conditions de l’environnement qui feront pencher la balance d’un côté ou de l’autre, et qui scelleront la destinée des espèces proies. Dans un milieu riche en ressources alimentaires, la compétition favorise à elle seule l’émergence de nouvelles espèces: chacune utilise son imagination pour adopter une solution qui facilitera son accès à la nourriture disponible. Dans ce même milieu riche, l’arrivée d’un prédateur va immanquablement faire diminuer le nombre d’espèces proies, diminuant du même coup la biodiversité.
Par contre, dans un milieu pauvre, il y a peu d’espèces au départ. «La prédation va engendrer de la diversité, car les proies doivent évoluer pour échapper à la mort», explique Rees Kassen, qui a reçu le prix Dr Michael Smith 2006 du scientifique le plus prometteur pour ses recherches.
Le chercheur estime que certaines espèces menacées de servir de casse-croûte évoluent en un temps record, apportant chacune des adaptations originales pour se sortir du pétrin. C’est le phénomène de «radiation adaptative». «Une version accélérée de la théorie de l’évolution de Darwin», explique le professeur. Meyer et Kassen ont ainsi observé qu’en présence d’un prédateur, certaines bactéries changent de morphologie et développent très rapidement des stratégies de survie, comme par exemple la création d’un biofilm (une sorte de gelée) dans lequel elles seront protégées.
Dans leur laboratoire, les chercheurs ont en effet travaillé sur une population de Pseudomonas fluorescens, des bactéries en forme de bâtonnets qui peuplent l’eau et le sol, soumises au terrible appétit du protiste (un organisme primitif unicellulaire) Tetrehymena thermophila. «L’avantage avec ces microorganismes, c’est qu’on peut étudier sur quelques mois des processus d’évolution comparables à ceux des animaux, qui prennent eux des milliers voire des millions d’années», souligne Justin Meyer. Car ces microbes ont une formidable capacité de reproduction dans un laps de temps très court.
«La prochaine étape sera de mettre en présence un nombre croissant d’espèces de bactéries et de prédateurs différents dans un même espace, et de voir comment leur co-évolution influence la biodiversité», explique Rees Kassen. Les chercheurs ajoutent de plus en plus de complexité à leur modèle in vitro pour se rapprocher des conditions qu’on retrouve dans les écosystèmes naturels. Une façon de reconstituer la nature dans une éprouvette!
par Fanny Rollin
Le 24 avril 2007 – L’évolution de l’espèce humaine s’est étendue sur 4 millions d’années, alors que 24 000 ans ont suffi pour que 500 nouvelles variétés de poissons apparaissent au fond du lac Victoria, en Afrique. Pourquoi certaines espèces évoluent très rapidement et d’autres non? C’est ce que cherchent à savoir le professeur Rees Kassen de l’université d’Ottawa et son étudiant Justin Meyer. Ils pensent avoir trouvé la clé de l’énigme: tout est question de prédation et d’accessibilité des ressources alimentaires, expliquent-ils dans un article publié dans la revue Nature.
La prédation peut avoir deux effets contraires sur la biodiversité, l’augmenter ou la réduire. Ce sont les conditions de l’environnement qui feront pencher la balance d’un côté ou de l’autre, et qui scelleront la destinée des espèces proies. Dans un milieu riche en ressources alimentaires, la compétition favorise à elle seule l’émergence de nouvelles espèces: chacune utilise son imagination pour adopter une solution qui facilitera son accès à la nourriture disponible. Dans ce même milieu riche, l’arrivée d’un prédateur va immanquablement faire diminuer le nombre d’espèces proies, diminuant du même coup la biodiversité.
Par contre, dans un milieu pauvre, il y a peu d’espèces au départ. «La prédation va engendrer de la diversité, car les proies doivent évoluer pour échapper à la mort», explique Rees Kassen, qui a reçu le prix Dr Michael Smith 2006 du scientifique le plus prometteur pour ses recherches.
Le chercheur estime que certaines espèces menacées de servir de casse-croûte évoluent en un temps record, apportant chacune des adaptations originales pour se sortir du pétrin. C’est le phénomène de «radiation adaptative». «Une version accélérée de la théorie de l’évolution de Darwin», explique le professeur. Meyer et Kassen ont ainsi observé qu’en présence d’un prédateur, certaines bactéries changent de morphologie et développent très rapidement des stratégies de survie, comme par exemple la création d’un biofilm (une sorte de gelée) dans lequel elles seront protégées.
Dans leur laboratoire, les chercheurs ont en effet travaillé sur une population de Pseudomonas fluorescens, des bactéries en forme de bâtonnets qui peuplent l’eau et le sol, soumises au terrible appétit du protiste (un organisme primitif unicellulaire) Tetrehymena thermophila. «L’avantage avec ces microorganismes, c’est qu’on peut étudier sur quelques mois des processus d’évolution comparables à ceux des animaux, qui prennent eux des milliers voire des millions d’années», souligne Justin Meyer. Car ces microbes ont une formidable capacité de reproduction dans un laps de temps très court.
«La prochaine étape sera de mettre en présence un nombre croissant d’espèces de bactéries et de prédateurs différents dans un même espace, et de voir comment leur co-évolution influence la biodiversité», explique Rees Kassen. Les chercheurs ajoutent de plus en plus de complexité à leur modèle in vitro pour se rapprocher des conditions qu’on retrouve dans les écosystèmes naturels. Une façon de reconstituer la nature dans une éprouvette!