L'histoire géologique de la Terre est caractérisée par de nombreux changements climatiques dynamiques qui sont souvent associés à de grands changements de température. Ces changements environnementaux peuvent entraîner des changements de traits, tels que la taille du corps, qui peuvent être directement observés à l'aide des archives fossiles.

Pour déterminer si les changements de température survenus avant l'enregistrement des mesures directes, appelées paléoclimatologie, sont corrélés aux changements de taille corporelle, plusieurs membres du Fish Evolution Lab de l'Université de l'Oklahoma ont décidé de tester leur hypothèse en utilisant des poissons tétraodontiformes comme groupe modèle. Les poissons tétradontiformes sont principalement des poissons marins tropicaux et comprennent, entre autres, le poisson-globe, le poisson-coffre et le poisson-lime.

L'étude a été dirigée par Dahiana Arcila, professeure adjointe de biologie et conservatrice adjointe au Sam Noble Museum of Natural History, avec Ricardo Betancur, professeur adjoint de biologie, ainsi que l'étudiante diplômée en biologie Emily Troyer, et des collaborateurs impliqués de la Smithsonian Institution, Université de Chicago et l'Université George Washington aux États-Unis, ainsi que l'Université de Turin en Italie, l'Université de Lyon en France et le CSIRO Australie.

Les chercheurs ont découvert que la taille corporelle de ces poissons avait augmenté au cours des cent derniers millions d'années en conjonction avec le refroidissement progressif des températures océaniques.

Leur découverte adhère à deux règles bien connues des tendances évolutives, la règle de Cope qui stipule que la taille du corps des organismes a tendance à augmenter au fil du temps évolutif, et la règle de Bergmann qui stipule que les espèces atteignent des tailles plus grandes dans des environnements plus frais et des tailles plus petites dans des environnements plus chauds. Ce qui était moins compris, cependant, était la façon dont ces règles se rapportent aux ectothermes, des organismes qui ne peuvent pas réguler leur température corporelle interne et dépendent de leurs climats externes ou environnementaux.

"Les règles de Cope et de Bergmann sont assez bien étayées pour les endothermes ou les espèces à sang chaud, comme les oiseaux et les mammifères", a déclaré Troyer. "Cependant, parmi les espèces ectothermiques, en particulier les vertébrés, ces règles ont tendance à avoir des résultats mitigés."

L'un des défis de l'étude des poissons anciens est qu'il existe très peu de fossiles. Pour compléter ces informations manquantes, les chercheurs ont combiné des données génomiques de poissons vivants avec des données fossiles.

"Lorsque vous regardez différents groupes dans l'arbre de la vie, vous remarquerez qu'il existe un nombre limité de groupes qui ont en fait un bon registre fossile, mais le plus grand groupe de poissons marins (connu sous le nom de Tetraodontiformes) qui comprend le poisson-globe populaire, le poisson-lune et le poisson-coffre, est remarquable en ce qu'il possède un record paléontologique spectaculaire », a déclaré Arcila. "Ainsi, en intégrant ces deux domaines, la génomique et la paléontologie, nous sommes en mesure d'apporter de nouveaux résultats que vous ne pourrez pas obtenir en utilisant un seul type de données."

Les données génomiques et fossiles ont ensuite été combinées avec des données sur les températures des océans, qui ont démontré que le refroidissement progressif du climat au cours des 100 derniers millions d'années est associé à une augmentation de la taille corporelle des poissons tétraodontiformes.

"Sur la base de données fossiles, nous montrons que ces poissons ont commencé très petits, mais vous pouvez voir que les espèces vivantes sont beaucoup plus grandes, et ces changements sont associés au refroidissement de la température de l'océan sur cette très longue période", a déclaré Arcila. a dit.

Bien que l'évolution des poissons tétraodontiformes semble conforme aux hypothèses de Cope et Bergmann, les auteurs ajoutent une mise en garde sur le fait que de nombreux autres facteurs pourraient jouer un rôle dans l'évolution de la taille corporelle des poissons.

"C'est vraiment excitant de voir le soutien de ces deux règles biologiques chez les tétraodontiformes, car ces tendances sont moins étudiées chez les poissons marins que chez les espèces terrestres", a déclaré Troyer. "Nous en découvrirons sans aucun doute plus sur l'évolution de leur taille corporelle dans le futur."

L'article a été publié dans les Actes de l'Académie nationale des sciences . + Explorer plus loin

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