Alaska : des poissons ont évolué en 50 ans dans des mares nées d’un séisme

50 ans après le séisme du 27 mars 1964, les épinoches marines piégées dans des mares d’eau douce d’Alaska avaient divergé de leurs ancêtres océaniques presque autant que des populations installées là depuis des milliers d’années. Emily Lescak, William Cresko et leurs collègues l’ont établi dans les Proceedings of the National Academy of Sciences en décembre 2015, sur trois îles soulevées par la secousse dans le Prince William Sound et le golfe d’Alaska : Middleton, Montague et Danger.

L’équipe a séquencé 1 057 poissons prélevés dans vingt populations de ces trois îles, plus une population continentale, et en a tiré 130 000 marqueurs génétiques. Dans les mares nées du soulèvement, les yeux, la forme du corps, la couleur, la taille des os et l’armure latérale ont déjà basculé vers le modèle d’eau douce. La conclusion des auteurs déplace le curseur : l’essentiel de l’évolution de l’épinoche en eau douce se joue dans les premières décennies qui suivent la colonisation, en moins de cinquante générations, et non sur des millénaires.

Une horloge déclenchée à 17 h 36

Ces mares valent moins par ce qu’elles contiennent que par leur date de naissance. Le séisme a frappé la région du Prince William Sound le 27 mars 1964 à 17 h 36, heure locale, en magnitude 9,2 : le plus puissant jamais enregistré dans l’histoire des États-Unis et le deuxième relevé par les instruments modernes, rappelle l’USGS. Le sol a tremblé quatre minutes et demie. Des portions de côte se sont enfoncées de près de 2,5 mètres, d’autres se sont soulevées jusqu’à 11 mètres sur l’île Montague. Des bassins d’eau de mer se sont retrouvés au-dessus de la ligne des marées, adoucis ensuite par la pluie et la fonte des neiges, avec des épinoches marines à l’intérieur.

D’où l’intérêt du site. La plupart des expériences évolutives naturelles commencent à une date inconnue, reconstituée après coup par la génétique : les populations d’eau douce auxquelles ces poissons sont comparés ont probablement été fondées il y a des milliers d’années, sans qu’on puisse dire quand. Ici, le chronomètre porte une heure. C’est un luxe rare en sciences de la nature, où l’on doit plus souvent discuter la valeur d’une détection que la dater.

Douze ans pour perdre l’armure

La chronologie fine vient d’un autre lac d’Alaska, sans lien avec le séisme. Le lac Loberg, au nord d’Anchorage, a été recolonisé par des épinoches anadromes entre 1983 et 1988, après l’élimination de la population qui l’occupait. Bell, Aguirre et Buck y ont prélevé un échantillon par an et publié le bilan dans la revue Evolution. Au lac Loberg, en Alaska, la part d’épinoches entièrement cuirassées est tombée de la quasi-totalité des poissons capturés en 1990 à 11 % en 2001, tandis que les formes peu cuirassées, absentes au départ, atteignaient 75 %.

Les formes peu cuirassées ont donc gagné un peu plus de six points de pourcentage par an sur les douze campagnes (75 points divisés par douze). Le basculement s’est joué à l’échelle d’une carrière de chercheur, pas d’une ère géologique.

Mis côte à côte, les deux sites racontent la même histoire à deux vitesses de mesure.

La direction du changement n’a rien d’aléatoire. Chez l’épinoche à trois épines, les plaques osseuses des flancs sont plus importantes chez les spécimens marins que chez ceux d’eau douce, relève la fiche DORIS de la Fédération française d’études et de sports sous-marins. Les poissons enfermés dans les mares et dans le lac rejoignent la forme que porte l’espèce partout ailleurs en eau douce. Les résultats portent sur l’épinoche, pas sur l’ensemble du vivant.

Le même poisson nage dans les eaux françaises

L’épinoche à trois épines n’est pas une curiosité d’Alaska. La fiche DORIS la situe sur les côtes françaises comme en eau douce d’Europe, et précise qu’elle se rencontre aussi bien en eau douce, en eau saumâtre (estuaires, marais salants) qu’en mer. Trois variantes y sont distinguées selon la distribution des plaques : trachurus, plaquée tout le long de la ligne latérale, semiarmatus, plaquée sur le corps et le pédoncule caudal, leiurus, plaquée seulement à l’avant. Un poisson attrapé dans un ruisseau français porte donc sur ses flancs la même variable que celle qui a basculé en douze ans dans un lac d’Alaska.

Article créé en collaboration avec l’IA.