Le corail rouge au milieu de cette image est un corail staghorn, ou A. millepora . Crédit :Mikhail Matz
À l'aide d'échantillons génétiques et de simulations informatiques, les biologistes évolutionnistes ont fait une prévision à moitié pleine :les coraux de la Grande Barrière de Corail ont suffisamment de variation génétique pour s'adapter et survivre à la hausse des températures océaniques pendant au moins un autre siècle, ou plus de 50 ans de plus que les estimations précédentes ne le suggéraient.
"Cela signifie que ces coraux disparaîtront toujours si nous ne faisons rien, " a déclaré Mikhaïl Matz, professeur agrégé à l'Université du Texas au département de biologie intégrative d'Austin et chercheur principal sur le projet. "Mais cela signifie aussi que nous avons une chance de les sauver. Cela nous fait gagner du temps pour faire quelque chose contre le réchauffement climatique, qui est le problème principal."
Les résultats de leurs travaux sont publiés dans l'édition du 19 avril de la revue PLOS Génétique . Les co-auteurs de Matz sont Galina Aglyamova à UT Austin, Eric Treml à l'Université de Melbourne et Line Bay à l'Australian Institute of Marine Science.
La source de la résilience du corail réside dans les variations génétiques entre des populations connectées mais largement dispersées. L'un des principaux coraux constructeurs de récifs sur la Grande Barrière de Corail est une espèce de corail staghorn appelée Acropora millepora. Dans un article de 2015 dans la revue Science , Matz et ses collègues ont démontré qu'au sein de cette même espèce de corail, certains individus ont des gènes qui les rendent plus tolérants à la chaleur que d'autres.
Un gros plan de corail staghorn, A. millepora . Crédit :Mikhail Matz
Chaque colonie de corail produit un million de larves chaque année, et ces larves flottent sur les courants pendant plusieurs semaines jusqu'à ce qu'elles s'installent sur un nouveau récif. Lorsque les conditions changent dans un endroit particulier, par exemple, l'eau se réchauffe – les individus des espèces les moins adaptées meurent tandis que les individus mieux adaptés prospèrent. Heures supplémentaires, si les larves entrantes fournissent des variantes génétiques pour une rusticité accrue, la population locale passe à la variété plus rustique.
"Cette variation génétique est comme le carburant de la sélection naturelle, " dit Matz. " S'il y en a assez, l'évolution peut être remarquablement rapide, car il lui suffit de redistribuer les variantes existantes entre les populations. Il n'a pas besoin d'attendre qu'une nouvelle mutation apparaisse; c'est déjà là. Le problème est, lorsque la variation génétique est épuisée, c'est fini et l'avenir n'est pas clair."
Les chercheurs ont adapté les méthodes utilisées pour étudier l'évolution des populations humaines à travers le monde afin d'étudier l'évolution des populations connectées de coraux staghorn sur la Grande Barrière de Corail. Pour reconstituer les schémas de migration larvaire, un facteur clé de l'évolution de la population, ils ont utilisé des milliers de variantes génétiques de cinq sites à travers le récif, ainsi qu'un modèle biophysique de dispersion larvaire par les courants.
Certains chercheurs tentent de créer des super coraux en laboratoire, y compris par génie génétique, mais ce n'est pas ce que Matz recommande. Plutôt, il pense que les chercheurs devraient se concentrer sur en apprendre davantage sur la génétique et transmettre cette information à ceux qui sont impliqués dans les efforts de conservation. Matz pense que les efforts visant à modifier les coraux en laboratoire sont erronés, en partie parce que les scientifiques ne savent pas vraiment comment fonctionnent les gènes des coraux et aussi parce qu'il existe un moyen plus efficace d'aider les coraux à évoluer.
Coraux sur la Grande Barrière de Corail. Crédit :Eric Matson, Institut australien des sciences marines
« Une façon de démarrer l'adaptation des coraux serait de déplacer des colonies de coraux portant des variantes génétiques potentiellement adaptatives parmi les populations et de les laisser se reproduire avec les habitants, ", a déclaré Matz. "Fournissez simplement plus de carburant pour la sélection naturelle à chaque endroit afin qu'il y ait plus de choix."
Prochain, les chercheurs prévoient de mener des expériences pour vérifier que les prédictions de leur modèle correspondent à l'évolution actuelle des populations coralliennes réelles. Ils prévoient de combiner des échantillons génétiques prélevés sur des coraux sur cinq sites de la Grande Barrière de Corail au début des années 2000 avec ceux prélevés sur les mêmes sites au cours des cinq prochaines années pour créer une carte sur 20 ans des changements génétiques réels pouvant être comparés au modèle. prédictions.
Selon un rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat en 2014, sans réduction majeure des émissions de gaz à effet de serre, les températures de surface mondiales devraient augmenter de plus de 2 degrés Celsius d'ici la fin du siècle (par rapport au début du siècle). Les océans absorbent plus de 90 % de la chaleur piégée par l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre.
Les coraux vivent en colonies avec des algues colorées qui leur fournissent des nutriments. Lorsque l'eau environnante se réchauffe trop, les algues peuvent produire des toxines, obligeant les coraux à les expulser, laissant le corail d'un blanc fantomatique. À moins que les températures ne baissent à nouveau bientôt, les coraux peuvent mourir de faim ou de maladie. Un événement de blanchissement majeur a tué de grandes sections de la Grande Barrière de Corail en 2016 et 2017.
