Minute papillon ! La temporalité des changements plastiques

Certains organismes sont capables de modifier leur phénotype en réponse à des changements de l’environnement. Par exemple, la quantité de mélanine produite par les mélanocytes de l’épiderme humain est modulée par les radiations ultraviolettes (UV) incidentes. L’accumulation de pigments à la surface de la peau procure un avantage lorsque l’indice UV est élevé, en protégeant les cellules des rayonnements mutagènes qui endommagent l’ADN. La plasticité du phénotype représente donc un potentiel d’adaptation aux changements d’environnement au cours de la vie d’un individu, à une autre échelle de temps que la sélection naturelle qui agit sur plusieurs générations.

Les scientifiques soulignent que l’expression de la plasticité suite à un changement environnemental n’est jamais instantanée. Dans l’exemple, l’augmentation des rayonnements UV est détectée par les mélanocytes, entraînant une cascade de signalisation, puis une augmentation de la synthèse des pigments qui sont, in fine, sécrétés. Bien que conscients de la temporalité des réponses plastiques, les biologistes se sont surtout appliqués à décrire la capacité plastique, c’est-à-dire à quel point un organisme est capable de changer son phénotype en fonction des conditions. Mais des études indiquent que cette métrique ne prédit que partiellement le succès des organismes lorsqu’ils se trouvent dans des environnements fluctuants.

Une des raisons rappelées dans l’article pour expliquer cette discordance est justement la dynamique temporelle de la réponse plastique. Si l’environnement change très vite, et en particulier plus rapidement que la vitesse à laquelle la plasticité est mise en place, alors les bénéfices supposément apportés par la capacité plastique sont atténués. Dans ce cadre, les auteurs et autrices expliquent pourquoi la dynamique temporelle de la plasticité est charnière afin de comprendre si une réponse plastique est adaptative dans un contexte donné.

Mesurer cette dynamique temporelle requiert d’échantillonner le phénotype itérativement, aussi fréquemment que nécessaire pour capturer les paramètres de la trajectoire plastique. Replacer la temporalité au centre de l’étude de la plasticité ouvre un grand nombre de perspectives à explorer expérimentalement. Les réponses plastiques rapides sont-elles toujours les plus avantageuses en environnement fluctuant ? La vitesse de plasticité est-elle variable entre organismes d’une même espèce ? D’espèces différentes ? Quelles conséquences la vitesse de la plasticité a-t-elle sur la dynamique des populations et l’adaptation par sélection naturelle ? Les réponses à ces interrogations seront, elles aussi, une question de temps.