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22 février 2021

par Washington State University

La perte de biodiversité face au changement climatique est une préoccupation mondiale croissante. Un autre facteur majeur de la perte de biodiversité est l’établissement d’espèces envahissantes, qui remplacent souvent les espèces indigènes. Une nouvelle étude montre que les espèces peuvent s’adapter rapidement à un envahisseur et que ce changement évolutif peut affecter la façon dont elles gèrent un climat stressant.

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“Nos résultats démontrent que les interactions avec les concurrents, y compris les espèces envahissantes, peuvent façonner l’évolution d’une espèce en réponse au changement climatique”, a déclaré le co-auteur Seth Rudman, professeur adjoint à la WSU Vancouver qui rejoindra la faculté en tant que professeur adjoint de sciences biologiques. en automne.

Les résultats ont été publiés dans les Actes de la National Academy of Sciences sous le titre «L’histoire de la compétition façonne l’évolution rapide dans un climat saisonnier».

Les scientifiques reconnaissent de plus en plus que l’évolution n’est pas nécessairement lente et se produit souvent assez rapidement pour être observée en temps réel. Ces changements évolutifs rapides peuvent avoir des conséquences majeures sur des choses comme la persistance des espèces et les réponses aux changements climatiques. Les enquêteurs ont choisi d’examiner ce sujet chez les mouches des fruits, qui se reproduisent rapidement, permettant d’observer des changements sur plusieurs générations en quelques mois. L’équipe s’est concentrée sur deux espèces: l’une naturalisée dans les vergers nord-américains (Drosophila melanogaster) et l’autre qui a récemment commencé à envahir l’Amérique du Nord (Zaprionus indianus).

L’expérience a d’abord testé si les espèces naturalisées pouvaient évoluer rapidement en réponse à l’exposition aux espèces envahissantes pendant l’été, puis a testé comment l’adaptation en été affecte la capacité des espèces naturalisées à faire face et à s’adapter aux conditions d’automne plus froides.

«Ce qui est intéressant dans la façon dont nous avons mené cette étude, c’est que, bien que la plupart des expériences qui examinent l’évolution rapide utilisent des systèmes de laboratoire contrôlés, nous avons utilisé un verger expérimental extérieur qui imite l’habitat naturel de notre espèce focale», a déclaré Tess Grainger du Centre de la biodiversité. à l’Université de la Colombie-Britannique et l’auteur principal de l’article. “Cela donne à notre expérience un sentiment de réalisme et rend nos résultats plus applicables à la compréhension des systèmes naturels.”

En quelques mois à peine, les espèces naturalisées se sont adaptées à la présence des espèces envahissantes. Cette évolution rapide a ensuite affecté la façon dont les mouches ont évolué lorsque le temps froid a frappé. Les mouches qui avaient été précédemment exposées aux espèces envahissantes ont évolué à l’automne pour devenir plus grosses, pondre moins d’œufs et se développer plus rapidement que les mouches qui n’avaient jamais été exposées.

L’étude marque le début d’une recherche qui pourrait finalement avoir des implications pour d’autres espèces menacées qui sont plus difficiles à étudier. «À l’ère du changement environnemental mondial dans lequel les espèces sont de plus en plus confrontées à de nouveaux climats et à de nouveaux concurrents, ces dynamiques deviennent essentielles à comprendre et à prévoir», a déclaré Grainger.

Rudman a résumé la prochaine grande question: «À mesure que la biodiversité change, que les changements climatiques et les envahisseurs deviennent de plus en plus courants, que peut faire une évolution rapide pour affecter les résultats de ces choses au cours du prochain siècle ou deux? Il se peut qu’une évolution rapide aidera à maintenir la biodiversité face à ces changements. “

Outre Rudman et Grainger, les co-auteurs de l’article sont Jonathan M. Levine, Département d’écologie et de biologie évolutive, Université de Princeton (où Grainger était stagiaire postdoctoral); et Paul Schmidt, Département de biologie, Université de Pennsylvanie (où Rudman était stagiaire postdoctoral). La recherche a été menée dans un site extérieur près de l’Université de Pennsylvanie.

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Une évolution rapide peut aider les espèces à s’adapter aux changement climatique et concurrence
L’évolution rapide des espèces peut les aider à s’adapter au changement climatique, à la concurrence

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