Succès de l'invasion d'un symbiote lessepsien

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 12578 (2023) Citer cet article

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Parmi les envahisseurs lessepsiens les plus réussis se trouve le foraminifère benthique porteur de symbiotes Amphistegina lobifera. Dans son habitat nouvellement conquis, ce calcificateur prolifique et ingénieur des écosystèmes est exposé à des conditions environnementales qui dépassent la portée de son habitat d'origine. Pour déterminer quels processus ont facilité le succès de l'invasion d'A. lobifera dans la mer Méditerranée, nous avons analysé un fragment de séquence d'environ 1 400 pb couvrant les marqueurs génétiques SSU et ITS afin de comparer les populations de ses régions d'origine et le long du gradient d'invasion. La variabilité génétique a été étudiée à quatre niveaux : intra-génomique, populationnel, régional et géographique. Nous avons observé que l'invasion n'est pas associée à une différenciation génétique, mais que les populations invasives présentent une suppression nette de la variabilité intra-génomique parmi les multiples copies du gène de l'ARNr. Une diversité génétique réduite par rapport à l'Indopacifique est déjà observée dans les populations de la mer Rouge et leur fort potentiel de dispersion vers la Méditerranée semble cohérent avec un effet tête de pont résultant de l'expansion postglaciaire de l'océan Indien vers la mer Rouge. Nous concluons que la structure génétique des populations invasives reflète deux processus : une forte capacité de dispersion de la population source de la mer Rouge pré-adaptée aux conditions méditerranéennes et une suppression probable de la reproduction sexuée chez l'envahisseur. Cette découverte offre une nouvelle perspective sur le coût de l'invasion chez les protistes marins : le succès de l'espèce invasive A. lobifera en mer Méditerranée se fait au prix de l'abandon de la reproduction sexuée.

Les invasions biologiques provoquées par le changement climatique modifient actuellement profondément les paysages écologiques1,2. Contrairement aux extensions normales de leur aire de répartition, où les espèces suivent en grande partie leur enveloppe climatique, les espèces envahissantes conquièrent des espaces entièrement nouveaux, avec une probabilité plus élevée d'être confrontées à des conditions climatiques (saisonnalité), physiques (lumière), chimiques (salinité) ou biotiques (microbiome et interactome) qui dépasser l'aire de répartition qu'ils ont connue dans leur habitat d'origine. Dans ce contexte, il est important de comprendre comment une espèce donnée peut devenir un envahisseur efficace. Le défi de l’exposition aux conditions étrangères dans l’espace nouvellement conquis pourrait être contrecarré par des adaptations. Dans ce scénario, on peut s’attendre à ce que les envahisseurs qui réussissent fassent preuve d’un potentiel d’adaptation élevé3,4. Alternativement, la population autochtone pourrait déjà posséder les adaptations clés, par exemple en raison de son histoire évolutive5,6, des événements migratoires passés7 ou du filtrage écologique8.

Un phénomène d’invasion biologique remarquable connu sous le nom d’invasion lessepsienne a eu lieu dans la mer Méditerranée depuis 1869. Cette année-là, l’ouverture du canal de Suez a déclenché une migration dramatique et largement unidirectionnelle d’espèces marines indo-pacifiques vers la Méditerranée. Jusqu’à présent, plus de 600 espèces marines envahissantes ont été signalées en Méditerranée orientale9,10, et de nouveaux envahisseurs apparaissent à mesure que le réchauffement actuel rend le bassin levantin plus proche des tropiques11. Parmi les envahisseurs particulièrement réussis figurent les plus grands foraminifères benthiques (LBF) porteurs de symbiotes. Les LBF habitent les eaux côtières peu profondes, où ils vivent généralement attachés à des algues ou à un substrat dur12. Les foraminifères ont une capacité limitée de mouvement actif au cours de la vie, mais les spécimens adultes peuvent être passivement suspendus et transportés par les courants13 et la mobilité passive des minuscules juvéniles, propagules ou gamètes flagellés produits par la reproduction sexuée est probablement encore plus grande14,15. De plus, la dispersion des foraminifères médiée par les déplacements dans le système digestif des poissons a été documentée en Méditerranée14,14. Cette combinaison de multiples mécanismes de dispersion se traduit par de larges aires de répartition des espèces et par un manque de différenciation régionale des populations17.