Une étude menée par des chercheurs au Royaume-Uni a apporté de nouvelles informations sur l'évolution des petites créatures peuplant les zones de haute pression océanique de la planète. Les chercheurs ont étudié la température et la tolérance à la pression de la moule bleue (Mytilus edulis) au stade embryonnaire afin de mieux comprendre sa capacité à s'adapter aux conditions environnementales variantes.

Les travaux de recherche ont été financés au titre du sixième programme-cadre pour les projets MOMARNET (Monitoring deep seafloor hydrothermal environments on the Mid-Atlantic Ridge) et MARBEF (Marine biodiversity and ecosystem functioning). Ces découvertes ont récemment été publiées dans la revue Proceedings of the Royal Society B.

La pression, une propriété physique qui affecte les interactions moléculaires et, par conséquent, la totalité des processus biologiques sur Terre, a une relation constante avec la profondeur. Les auteurs de l'étude expliquent que «la sensibilité des enzymes, des protéines structurelles et des organismes à membranes à la pression diffèrent remarquablement entre les espèces des eaux peu profondes et celles des eaux plus profondes».

D'après l'étude, «les habitats des espèces marines sont souvent définis en fonction des limites de profondeur (peu ou très profondes), et ces limites sont liées aux seuils de tolérance de pression de ces organismes». Les premières étapes de la vie des invertébrés peuplant les profondeurs des océans offrent à ces petites créatures diverses possibilités de coloniser de nouveaux habitats, étant donné que leur seuil de tolérance de la profondeur varie à chaque étape de leur développement.

La température est également un facteur important pour déterminer l'endroit où ces espèces vivent, et leur seuil de tolérance à la température varie également au cours de leur développement. Selon l'étude, ces facteurs peuvent «affecter leur survie et leur capacité à coloniser de nouveaux habitats». La température a également une influence sur leur rythme métabolique et, par conséquent, sur leur croissance larvaire, leur développement et leur survie.

Grâce à un équipement résistant aux hautes pressions, les chercheurs ont étudié les effets de la pression et de la température sur le développement larvaire et embryonnaire de la moule bleue, M. edulis. Il s'agit de la première analyse sur le développement de cet organisme ainsi que sur les seuils de tolérance relatifs à la température physiologique et à la pression.

M. edulis, la moule commune ou moule bleue, que l'on trouve souvent sur les plages rocheuses, est une espèce invasive qui vit rarement à plus de 40 mètres de profondeur. Elle est cependant apparentée aux moules hydrothermales et à celles vivant dans les eaux profondes riches en hydrocarbures, lesquelles semblent avoir évolué à plusieurs reprises (tout en changeant d'habitats). Dans les cas de moules hydrothermales, on a constaté que l'évolution en matière d'habitat s'est effectuée progressivement, d'un habitat peu profond à un habitat profond.

Les chercheurs ont réuni un échantillon de moules communes (à Southampton, au Royaume-Uni), maintenues dans un microenvironnement de laboratoire, et ont provoqué un processus de reproduction. Les moules ont été soumises à des conditions variables de température et de pression, et les effets ont été pris en compte. Il est intéressant de noter que les températures avant la période de reproduction peuvent affecter les seuils de tolérance physiologique de la descendance, et qu'une diminution de la température ralentit le développement embryonnaire. Par ailleurs, entre 1 et 500 atm de pression atmosphérique (la pression maximale étudiée par les chercheurs), le développement embryonnaire était possible.

«Ces résultats devraient permettre de déterminer que la profondeur maximale théorique de répartition des embryons de la moule commune est d'au moins 2000 mètres dans la gamme de températures analysées», expliquent les scientifiques. On peut aisément penser que l'invasion des eaux profondes par M. edulis est possible en termes de tolérance de pression des embryons et des larves. Ces découvertes ont d'importantes implications pour la biodiversité marine qui est essentielle au développement durable du tourisme, de l'industrie de la pêche et de l'aquaculture.

Ensemble, les projets MOMARNET et MARBEF ont reçu la somme de 11,3 millions d'euros dans le cadre d'un programme à financement européen, l'objectif étant de contribuer à l'intégration de la recherche en biodiversité conformément aux obligations juridiques de l'UE découlant de la Convention sur la diversité biologique, la convention OSPAR et celle de Barcelone, ainsi que plusieurs directives européennes. Le centre d'excellence MARBEF a pour objectif d'étudier les effets de la pression humaine sur la biodiversité marine, dans l'optique d'améliorer nos connaissances sur les modes d'adaptation des écosystèmes marins au changement climatique.

Pour de plus amples informations, consulter :

Université de Southampton

[www.soton.ac.uk]

Proceedings of the Royal Society série B.

[Publishing.royalsociety.org]

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