L’érosion de la biodiversité pourrait engendrer une dette évolutive

Dans une étude publiée en juin dernier dans Science Advances, des scientifiques de l’Université de Göttingen, du Centre allemand de recherche intégrative en biodiversité et du laboratoire d’étude de la Biodiversité marine de Montpellier (MARBEC, CNRS / Université de Montpellier / IRD / IFREMER) apportent un nouvel éclairage à ce sujet. Les chercheurs ont assemblé en laboratoire des communautés bactériennes de diversités différentes et ont montré que, paradoxalement, une forte diversité pouvait entraîner une plus forte diversification évolutive. En suggérant qu’une diminution de la diversité risque aussi de limiter l’apparition de nouvelles espèces, ces résultats laissent entendre que la crise actuelle de la biodiversité aura des effets beaucoup plus durables que ceux déjà envisagés.

Par la destruction des habitats naturels ou l’uniformisation des territoires qu’elles engendrent, les activités humaines sont directement responsables de la chute à grande échelle de la biodiversité. Les conséquences de cette disparition d’espèces sans précédent, que certains scientifiques n’hésitent pas à qualifier de sixième extinction, sont toutefois encore largement méconnues. Une étude initiée par une équipe franco-allemande dans le but de déterminer les conditions de diversification adaptative de la bactérie Pseudomonas fluorescens F113 fournit à ce propos de nouvelles pistes de réflexion.

Dans un premier temps, les chercheurs ont constitué, en laboratoire, des groupes de microorganismes de diversité plus ou moins importante en utilisant différentes lignées de Pseudomonas fluorescens. En outre, deux types de ressources étaient mises à disposition de chaque communauté : une ressource principale très attractive et un ensemble de ressources satellites qui l’étaient beaucoup moins. Les scientifiques ont ensuite étudié la diversification de la bactérie Pseudomonas fluorescens F113 dans ces différents groupes de bactéries. « À raison de nombreuses générations par jour, les microorganismes permettent d’observer l’évolution en direct, ce qui serait impossible dans des communautés de macroorganismes constituées par exemple de mammifères, d’oiseaux ou de reptiles », précise Nicolas Mouquet, chercheur CNRS à Montpellier et cosignataire de l’étude.

Au sein des groupes les plus riches en lignées bactériennes, l’équipe a pu constater que la forte compétition qui y règne amène peu à peu les bactéries à utiliser les ressources satellites. Au fil des générations, ces microorganismes finissent ainsi par évoluer vers de nouvelles stratégies axées sur l’exploitation préférentielle des ressources les moins attractives. Cette réorientation semble par ailleurs d’autant plus forte que la communauté compte de lignées bactériennes différentes. De manière assez paradoxale, les bactéries confrontées à davantage de compétition s’adaptent donc en se diversifiant encore plus. Pour les scientifiques, ces résultats suggèrent que l’extinction actuelle des espèces risque non seulement de réduire le fonctionnement des écosystèmes mais aussi de limiter, à l’avenir, l’émergence de nouvelles espèces.

« En homogénéisant toujours plus les écosystèmes, comme nous sommes actuellement en train de le faire, nous provoquons déjà la disparition de nombreuses espèces mais nous hypothéquons également les capacités de diversifications futures du vivant », souligne Nicolas Mouquet.

Illustration : Colonies de Pseudomonas fluorescens après évolution dans une communauté diversifiée
© N Mouquet – MARBEC

Référence
High functional diversity stimulates diversification in experimental microbial communities, Alexandre Jousset, Nico Eisenhauer, Monika Merker, Nicolas Mouquet et Stefan Scheu, publié dans Science Advances le 24 juin 2016
DOI : 10.1126/sciadv.1600124

Source : CNRS - http://www.cnrs.fr/inee/