Pourquoi nos océans contiennent-ils une telle diversité de poissons de tailles si différentes, formes et couleurs ? Une équipe de biologistes dirigée par l'UCLA rapporte que la réponse remonte à 66 millions d'années, quand un astéroïde de six milles de large s'est écrasé sur Terre, anéantissant les dinosaures et environ 75 pour cent des espèces animales et végétales du monde.

Un peu plus de la moitié des poissons d'aujourd'hui sont des « poissons marins, " ce qui signifie qu'ils vivent dans les océans. Et la plupart des poissons marins, dont le thon, flétan, groupeur, hippocampes et mahi-mahi, appartiennent à un groupe extraordinairement diversifié appelé acanthomorphes. (L'étude n'a pas analysé le grand nombre d'autres poissons qui vivent dans les lacs, rivières, ruisseaux, étangs et forêts tropicales humides.)

Les conséquences du crash de l'astéroïde ont créé un énorme vide évolutif, offrant une opportunité aux poissons marins qui lui ont survécu de se diversifier considérablement.

"La riche biodiversité d'aujourd'hui parmi les poissons marins montre les empreintes de l'extinction massive à la fin du Crétacé, " a déclaré Michel Alfaro, professeur d'écologie et de biologie évolutive au Collège UCLA et auteur principal de l'étude.

Pour analyser ces empreintes digitales, les "détectives évolutionnaires" ont utilisé une nouvelle technique de recherche en génomique développée par l'un des auteurs. Leurs travaux sont publiés dans la revue Écologie et évolution de la nature .

Lorsqu'ils ont étudié le moment de la diversification des acanthomorphes, Alfaro et ses collègues ont découvert un modèle intrigant :bien qu'il y ait eu de nombreuses autres lignées survivantes d'acanthomorphes, les six groupes d'acanthomorphes les plus riches en espèces aujourd'hui ont tous montré des preuves d'un changement évolutif substantiel et d'une prolifération au moment de l'extinction de masse. Ces six groupes ont continué à produire presque toute la diversité de poissons marins que nous voyons aujourd'hui, dit Alfaro.

Il a ajouté qu'il n'est pas clair pourquoi les autres lignées acanthomorphes n'ont pas réussi à se diversifier autant après l'extinction de masse.

"L'extinction de masse, nous nous disputons, a fourni une opportunité évolutive à quelques-uns des acanthomorphes survivants de se diversifier considérablement, et il a laissé une grande empreinte sur la biodiversité des poissons marins aujourd'hui, " dit Alfaro. " C'est comme s'il y avait eu une loterie il y a 66 millions d'années, et ces six grands groupes acanthomorphes ont été les gagnants."

Les découvertes correspondent également étroitement aux preuves fossiles de l'évolution des acanthomorphes, qui montre également une forte augmentation de leur diversité anatomique après l'extinction.

La technique génomique utilisée dans l'étude, appelée capture de séquence d'éléments ultra-conservés d'ADN, a été développé à l'UCLA par Brant Faircloth, qui est maintenant professeur adjoint de sciences biologiques à la Louisiana State University. Là où les méthodes précédentes n'utilisaient que 10 à 20 gènes pour créer une histoire évolutive, L'approche de Faircloth crée une image plus complète et précise en utilisant plus de 1, 000 marqueurs génétiques. (Les marqueurs comprennent des gènes et d'autres composants de l'ADN, telles que les parties de l'ADN qui activent ou désactivent les protéines, et les composants cellulaires qui jouent un rôle dans la régulation des gènes.)

Les chercheurs ont également extrait l'ADN de 118 espèces de poissons marins et ont effectué une analyse informatique pour déterminer les relations entre elles. Parmi leurs découvertes :Il n'est pas possible de dire quelles espèces sont génétiquement apparentées simplement en les regardant. Hippocampes, par exemple, ne ressemble en rien au poisson-chèvre, mais les deux espèces sont des cousins ​​évolutifs, une découverte qui a surpris les scientifiques.

"Nous démontrons que cette approche fonctionne, et qu'il jette un nouvel éclairage sur l'histoire de l'évolution du groupe de vertébrés marins le plus riche en espèces, " a déclaré Alfaro.