Le poisson tigre à épines de l’Antarctique (Harpagifer antarcticus). Crédit : Lloyd Peck, British Antarctic Survey.
Les poissons antarctiques se sont adaptés au cours des millénaires pour survivre dans les températures glaciales de l’océan Austral.
Cependant, ce faisant, ils ont perdu leur capacité à se développer au rythme de leurs cousins des eaux plus chaudes, même lorsqu’ils sont maintenus à la même température de l’eau, selon une nouvelle étude.
La recherche, menée par des scientifiques de l’Université de Plymouth et du British Antarctic Survey, s’est concentrée sur deux espèces – le poisson-taureau à épines de l’Antarctique (Harpagifer antarcticus) et le shanny (Lipophyrs pholis), également connu sous le nom de blenny commun.
Le poisson de l’Antarctique consomme environ 20 % de moins de nourriture que l’espèce des eaux tempérées et grandit deux fois moins vite, même lorsque les deux espèces écologiquement similaires sont maintenues à la même température de l’eau.
Ces nouvelles découvertes montrent que les poissons vivant à la température de l’eau de l’Antarctique ont considérablement augmenté la quantité de machinerie cellulaire dont ils disposent pour fabriquer des protéines – mais ne peuvent toujours pas fabriquer des protéines au même rythme que les espèces des eaux plus chaudes – alors que les taux de dégradation des protéines des poissons polaires et tempérés sont très similaires.
Cela signifie que la capacité des poissons de l’Antarctique à transformer les nouvelles protéines en croissance physique a été considérablement réduite.
En conséquence, selon les chercheurs, il semble probable que la capacité de survivre aux températures des eaux polaires ait été compensée, au cours de l’évolution, par une capacité de croissance aussi efficace, voire rapide, que celle des poissons des eaux plus chaudes.
Ceci a des implications importantes sur l’exposition à la prédation et sur le nombre d’années nécessaires pour atteindre la maturité sexuelle.
Publié dans Royal Society Open Science, l’étude est la première du genre à évaluer comment les poissons de l’Antarctique fabriquent et stockent les protéines au cours de leur croissance par rapport à ceux des eaux tempérées.
Elle fournit également l’une des plus grandes études comparatives du métabolisme des protéines, de la croissance et de la consommation alimentaire chez les poissons dans une large gamme de températures d’habitat biologiquement pertinentes.
Keiron Fraser, maître de conférences en conservation marine à l’Université de Plymouth et auteur principal de l’étude, a déclaré : “Les poissons de l’Antarctique sont soumis à de fortes contraintes thermiques et ne peuvent pas vivre à long terme à des températures bien supérieures à celles qu’ils habitent actuellement. En revanche, de nombreuses espèces tempérées sont plus tolérantes à une large gamme de températures, car elles vivent souvent dans des zones latitudinales étendues. Nos données montrent que les taux de croissance et le métabolisme des protéines d’une espèce antarctique sont nettement inférieurs à ceux de l’espèce tempérée, même lorsqu’ils sont maintenus à la même température de l’eau. Alors que la température des océans augmente avec le réchauffement climatique, il est opportun de rappeler les différences entre les espèces qui ont évolué pour vivre à des températures très différentes. Si les poissons de l’Antarctique sont de plus en plus exposés à des températures plus élevées, cela aura des conséquences sur leur survie, ainsi que des effets sur de nombreux processus physiologiques critiques, notamment la croissance.”
Le professeur Lloyd Peck, physiologiste principal sur les adaptations animales dans les environnements extrêmes du British Antarctic Survey, a ajouté : “Les fonds marins de l’Antarctique présentent une biodiversité étonnamment élevée, avec des estimations d’environ 20 000 espèces qui y vivent. Jusqu’à présent, toutes les espèces étudiées ont de gros problèmes pour fabriquer des protéines et il semble que ce soit une contrainte omniprésente pour la vie à basse température. Les espèces marines de l’Antarctique présentent de nombreuses autres adaptations uniques, telles que 16 espèces de poissons qui sont les seuls animaux à posséder une colonne vertébrale dépourvue de globules rouges ou d’hémoglobine pour transporter l’oxygène dans leur corps, ou encore des araignées de mer géantes des milliers de fois plus lourdes que les plus grandes des zones tempérées. Outre les problèmes liés à la fabrication de protéines, nombre de ces autres adaptations pourraient faciliter la vie dans un environnement aux basses températures constantes, mais elles semblent également réduire les capacités de survie dans des environnements changeants, ce qui rend les perspectives d’avenir de nombreuses espèces marines de l’Antarctique sombres.”
Référence : “La vie au congélateur : le métabolisme des protéines chez les poissons de l’Antarctique” 8 mars 2022, Royal Society Open Science.
DOI : 10.1098/rsos.211272
