Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps deux espèces d’étoiles de mer – communément appelées étoiles de mer – le extended des côtes rocheuses européennes et nord-américaines, de se croiser dans les eaux fraîches de l’océan Atlantique Nord. Aujourd’hui, selon des données génomiques récemment analysées, des étoiles de mer hybrides vivent et prospèrent, des côtes de la Nouvelle-Angleterre jusqu’aux Maritimes canadiennes.
Une nouvelle étude, publiée dans la revue Molecular Ecology, présente des preuves génomiques d’hybridation entre deux espèces d’étoiles de mer étroitement apparentées : Asterias rubens, l’étoile de mer commune, et Asterias forbesi, connue sous le nom d’étoile de mer de Forbes.
“Il s’agit de la première preuve à l’échelle du génome d’une hybridation extensive chez une espèce côtière d’importance écologique”, a déclaré l’auteur correspondant Melina Giakoumis, titulaire d’un doctorat. candidat au programme de biologie du Graduate Heart et directeur associé de l’Institut de génomique comparée de l’American Museum of Normal Background.
Les biologistes ont cherché à savoir si les étoiles de mer se croisaient dans la nature et, si oui, quels facteurs environnementaux avaient influencé leur apparition. Les chercheurs ont prélevé des échantillons d’ADN des deux espèces sur 33 web-sites de l’Atlantique Nord, puis ont effectué un séquençage de l’ADN incluant des échantillons d’Asterias amurensis, l’étoile de mer du Pacifique Nord, utilisés comme groupe témoin.
Grâce aux données génomiques, les scientifiques ont découvert qu’une hybridation généralisée s’était produite entre les deux espèces d’étoiles de mer, de Cape Cod à la Nouvelle-Écosse.
Il a été démontré que les étoiles de mer ont des préférences environnementales différentes : A. forbesi a une aire de répartition géographique limitée avec adaptation aux environnements locaux, et A. rubens a une aire de répartition additionally large qui s’étend jusqu’en Europe occidentale. Ces préférences sont également apparentes dans leur génome, ont indiqué les chercheurs.
Les modèles de distribution des espèces de l’étude ont prédit avec précision que les zones hybrides se produiraient là où ces aires de répartition se chevauchaient – le golfe du Maine étant au centre de l’hybridation – ce qui suggère que la sélection environnementale a joué un rôle essential dans la préservation des zones hybrides. De moreover, les résultats indiquent que A. forbesi a une plus grande tolérance aux températures moreover chaudes, tandis que A. rubens préfère les habitats as well as froids, et les hybrides se trouvent dans des zones où les températures sont tolérables par les deux espèces.
L’étude satisfied en évidence l’importance écologique des deux étoiles de mer, considérées comme des « espèces clés » ayant des impacts importants sur les communautés marines environnantes. Lorsqu’ils sont éloignés de leurs communautés intertidales – les zones côtières entre les marées hautes et basses – la diversité de ces écosystèmes entiers s’effondre, a déclaré Giakoumis.
“Deux queries découlent de cette étude”, a déclaré Michael Hickerson, professeur de biologie au CUNY Graduate Centre et au Town Faculty de New York, et conseiller de Giakoumis. “La tendance des hybrides à suivre les changements de température à la surface de la mer s’accélérera-t-elle au place qu’une espèce remplace l’autre ? Ou sauveront-ils les deux espèces en étant une source de combinaisons de gènes qui permettent une furthermore grande résilience aux changements climatiques grâce à une capacité d’adaptation accrue ? variation.
“Comme les étoiles de mer mangent préférentiellement les concurrents dominants, elles assurent la stabilité de l’écosystème”, a expliqué le biologiste. “Ces espèces sont donc cruciales à étudier pour la conservation marine, car elles ont des effets d’entraînement sur le reste de la communauté.”
Giakoumis take note que le golfe du Maine se réchauffe as well as rapidement que 99 % de l’océan mondial. “Nos résultats impliquent que la distribution de la variation génomique des étoiles de mer de l’Atlantique Nord est influencée par l’environnement, ce qu’il sera crucial de prendre en compte à mesure que le climat change”, ajoute-t-elle.
On pense que l’hybridation est courante dans la mother nature, souligne Giakoumis, et elle a été observée de moreover en in addition souvent à mesure que les données génomiques se développent. En tant que première étude à offrir une preuve d’hybridation à l’échelle du génome de ces espèces d’étoiles de mer, la recherche soutient le travail des biologistes évolutionnistes et d’autres scientifiques qui étudient l’écologie intertidale, ont déclaré les auteurs, avec des implications possibles pour la gestion de la faune et la protection des zones intertidales dans l’Atlantique Nord.
Cette recherche a été financée par la National Science Foundation.