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La viviparité a favorisé la diversification des poissons

par Frédéric Magné - publié le

La famille des Cyprinodontiformes réunit environ 1250 espèces de poissons d’eau douce à nageoires rayonnées. Parmi ces espèces, certaines se reproduisent par viviparité, c’est-à-dire que l’embryon se développe à l’intérieur de la mère. Pour vérifier si ce trait avait permis d’accroître la diversité de ce groupe, une équipe internationale dans laquelle figure un chercheur de l’Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (IEES, CNRS/Université Pierre et Marie Curie/IRD/Université Paris Est Créteil Val-de-Marne/INRA) a voulu retracer l’histoire évolutive des Cyprinodontiformes. Leurs résultats publiés dans Nature Communications démontrent pour la première fois que la viviparité est directement liée à une augmentation des taux de diversification chez ces poissons.

"Austrolebias monstrosus" © Martin Fourcade

 
Les Killies et les Guppys sont de petits poissons multicolores bien connus des amateurs d’aquariophilie. Parmi ces espèces qui appartiennent toutes à l’ordre des Cyprinodontiformes, certaines se reproduisent en pondant des œufs alors que d’autres sont vivipares. Chez ces dernières, l’embryon se développe à l’intérieur de la mère à l’instar des mammifères. Pour savoir si ce mode de reproduction avait favorisé la diversification chez ces poissons, un groupe de scientifiques, anglais, néerlandais et français a procédé à une étude phylogénétique de grande envergure à l’échelle de cet ordre d’espèces. Les chercheurs ont tout d’abord construit un arbre phylogénétique réunissant une centaine d’espèces de Cyprinodontiformes. Ils ont ainsi pu étudier l’évolution de leurs stratégies de reproduction au cours des 70 derniers millions d’années. « Nous nous sommes focalisés sur la viviparité et sur l’annualisme, une stratégie de reproduction où les embryons entrent dans une phase d’arrêt du développement pour survivre à la disparition temporaire de leur biotope, car nous suspections l’implication de ces deux traits dans la diversification des Cyprinodontiformes », rappelle Tom Van Dooren, chercheur à l’IEES et cosignataire de l’étude.

L’analyse phylogénétique menée par les scientifiques a tout d’abord permis de démontrer que ces deux stratégies de reproduction sont toutes deux apparues à cinq reprises et de manière indépendante chez les Cyprinodontiformes. En revanche, seule la viviparité est associée à une augmentation des taux de diversification. « Contrairement à l’annualisme qui est spécialisé dans la survie à un environnement donné, comme une mare disparaissant de manière cyclique, la viviparité permet de coloniser très rapidement un très grand nombre de milieux », explique Tom Van Dooren. Les espèces ayant opté pour cette seconde stratégie augmenteraient ainsi leurs chances de conquérir d’autres territoires où elles finiraient par développer des adaptations aboutissant parfois à la création d’une nouvelle espèce. Par ailleurs, ces résultats contrastent avec des travaux antérieurs menés chez les reptiles qui montrent que la viviparité augmente aussi bien le taux de spéciation que d’extinction. En outre, bien que la transition inverse, de la viviparité vers l’oviparité, ait eu lieu au cours de l’évolution des reptiles, aucun passage de la viviparité à l’oviparité ou de l’annualisme vers des cycles de vie pluriannuels n’a été observé chez les Cyprinodontiformes lors de cette étude. « Les adaptations développées par ces poissons vivipares sont peut-être si complexes d’un point de vu biologique et physiologique qu’il est devenu impossible pour eux de refaire le chemin évolutif inverse », suppose Tom Van Dooren.
 
 class= Référence

"Viviparity stimulates diversification in an order of fish", Andrew J. Helmstetter, Alexander S. T. Papadopulos, Javier Igea, Tom J. M. Van Dooren, Armand M. Leroi et Vincent Savolainen, Nature Communications, le 16 avril 2016.
 
Contact chercheur

Tom Van Dooren , Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (IEES)
Email : vandoore@biologie.ens.fr
 
Contact communication

Julie Legoupi, Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (IEES)
Email : julie.legoupi@upmc.fr
 
Source : CNRS-INEE http://www.cnrs.fr/inee/