Lorsqu'un signal d'alarme chimique est émis dans l'un des deux canaux, la réponse normale pour un poisson est de nager dans le canal sans le produit chimique. Mais quand l'eau est plus acide, certains poissons ne se comportent pas normalement :à la place, ils descendent le canal qui contient l'alarme chimique et se dirigent ainsi vers le « danger ».

Les poissons nés de parents tolérants à des niveaux élevés de dioxyde de carbone (CO2) pourraient avoir de meilleures chances de s'adapter à l'acidification des océans. Comprendre comment la vie marine s'adapte à ces changements environnementaux et à d'autres similaires pourrait aider à améliorer les futures stratégies de conservation.

Une équipe internationale dirigée par KAUST voulait comprendre comment les gènes des poissons étaient affectés par l'exposition à des niveaux élevés de CO2 à différents moments de leur vie. Ils voulaient également savoir s'il y avait un effet sur les poissons nés de parents exposés à des niveaux élevés de CO2.

Le biologiste informaticien de KAUST, Timothy Ravasi, et ses collègues ont collecté des demoiselles épineuses adultes de la Grande Barrière de Corail en Australie et les ont exposées à des niveaux de CO2 similaires à ceux projetés pour les eaux océaniques d'ici la fin du siècle.

Les poissons sensibles aux niveaux élevés de CO2 ne réagissent pas aux signaux chimiques des prédateurs (ils ne s'éloignent pas), affectant leur survie.

"Les niveaux élevés de CO2 qui sont projetés pour la fin du siècle ont été considérés par certains comme des changements mineurs pour les vertébrés, " dit le biologiste marin de KAUST, Célia Schunter; cependant, les réactions des poissons dans notre étude indiquent que les changements sont assez importants, à la fois dans leur comportement et de manière plus systémique.

« Quand nous avons placé nos poissons dans des environnements avec des niveaux de CO2 élevés, nous avons observé des réactions d'un tiers de leur génome, " a expliqué Schunter. Fait intéressant, ces changements moléculaires que nous avons observés chez le poisson étaient presque récupérés si ses parents avaient déjà connu des niveaux élevés de CO2.

"Ce résultat suggère que l'effet moléculaire du CO2 élevé est largement amorti d'une génération à l'autre, ce qui peut être bon signe, " dit Schunter..

L'équipe a découvert une interaction entre la génétique et les signaux épigénétiques qui activent et désactivent les gènes en réponse aux variations environnementales. "L'épigénétique semble être un mécanisme important pour que les poissons s'acclimatent à un environnement riche en CO2, " dit Ravasi; " cependant, adapter, les poissons doivent d'abord avoir une prédisposition génétique de tolérance afin de transmettre cette tolérance à leur progéniture, " il dit.

Les chercheurs ont trouvé des preuves que l'incapacité des poissons sensibles au CO2 à répondre aux signaux chimiques des prédateurs est due à un cycle hyperactif impliquant la transmission d'un neurotransmetteur inhibiteur présent dans le cerveau.

Ils scannent désormais l'intégralité du génome des demoiselles pour identifier la partie responsable de la tolérance au CO2. Ils prévoient également de voir si ces modèles sont communs à d'autres espèces de poissons et à différents écosystèmes, y compris une enquête sur les poissons vivant à proximité des suintements sous-marins de CO2 volcanique dans la baie de Milne en Papouasie-Nouvelle-Guinée.