Evolution : mise en évidence des mécanismes de spéciations grâce aux escargots du Malawi

Le lac Malawi, situé en Afrique de l’Est, qui s’étire sur près de 600 km, abrite une faune aquatique d’une richesse remarquable. S’y trouvent en particulier des escargots endémiques dont la forme et la couleur de leurs coquilles spiralées permettent de distinguer quatre espèces principales de Lanistes. Pour tenter de mettre à jour l’histoire évolutive de cette lignée de gastéropodes, Bert Van Bocxlaer, paléobiologiste au laboratoire Évolution, Écologie et Paléontologiedu CNRS et de l’Université de Lille, a décidé de s’intéresser à leur patrimoine génétique et à leur environnement. « En temps normal, il est extrêmement difficile d’identifier les facteurs qui conduisent des populations à se diversifier et à devenir des espèces distinctes, expose le chercheur. Mais avec les Lanistes, c’est possible. Car l’histoire de leur lignée a débuté récemment, il y a seulement 100 000 ans, et ne concerne que quelques espèces. »

Pour comprendre les mécanismes mis en jeu dans l’évolution de ces gastéropodes, Bert Van Bocxlaer a réalisé une étude comparative en s’appuyant sur le profil morphologique, génétique et environnemental de 182 individus. Les analyses ont alors révélé une séparation géographique très nette entre deux groupes, situés au nord et au sud du lac, mais également un clivage des populations en fonction de leur habitat. « Deux premières populations de gastéropodes ont été séparées lorsque le niveau du lac est remonté, il y a environ 100 000 ans, après une grande période de sécheresse, interprète le chercheur. A la suite de cette redistribution géographique, le niveau du lac est resté stable pendant 60 000 ans, ce qui a permis aux populations d’escargots de s’adapter à deux types de milieu présents dans chaque région ». La lignée de gastéropode a donc connu deux vagues de différenciations génétiques : une première liée à des contraintes géographique et une seconde, plus récente, lié à des contraintes d’habitat. Le tout conduisant à la formation de quatre groupes de gastéropodes bien distincts. « C’est très rare de pouvoir observer ces mécanismes aussi clairement », ajoute le chercheur.

Ces recherches ont ainsi apporté de nouvelles informations sur les processus qui gouvernent l’apparition de nouvelles espèces. « Pour la plupart des espèces étudiées jusqu’à présent, il était impossible de savoir comment les différents mécanismes de la différenciation génétique avaient contribué à la spéciation, remarque Bert Van Bocxlaer. Cette fois-ci, avec les escargots du Malawi, il est possible de distinguer clairement les deux signatures et d’étudier les relations complexes qui se jouent entre les différents facteurs d’évolution ». Ces résultats soulèvent également de nouvelles interrogations sur la façon de définir les espèces car les quatre groupes de Lanistes identifiés ne correspondent pas aux quatre espèces décrites dans la littérature, à partir de seuls critères morphologiques.

Référence
Van Bocxlaer, B. 2017. Hierarchical structure of ecological and non-ecological processes of differentiation shaped ongoing gastropod radiation in the Malawi Basin. Proc. Biol. Sci. 284: e20171494. Doi: 10.1098/rspb.2017.1494.