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Les gènes du poisson-chat nous racontent comment le paysage africain a évolué

Researcher Maarten Van Steenberge visits a fish market in Uganda (c) Maarten Van Steenberge, RBINS
20/04/2020
Les gènes du poisson-chat nous racontent comment le paysage africain a évolué
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Siska Van Parys

Des chercheurs ont pu reconstituer des changements historiques dans le paysage africain en étudiant l’histoire évolutionnaire du poisson-chat africain. Ils ont pu obtenir ainsi des datations inédites d’évènements géologiques et climatologiques, tels que des périodes de grande sécheresse.

Quiconque cherche des images de paysages africains trouvera, sans aucun doute, toute une série de savanes arides avec parfois un acacia solitaire sous un soleil de plomb. Mais en réalité, le continent est incroyablement varié, offrant un réseau complexe de montagnes, de marais, de rivières et de lacs. En fait, le paysage africain actuel a été formé par des changements historiques de son climat et de sa géologie. Néanmoins, même les géologues, qui possèdent une connaissance détaillée de la stratigraphie africaine (agencement des couches géologiques), peuvent difficilement déceler le « comment » et le « quand » de ces évènements.

Dans une nouvelle étude, Maarten Van Steenberge (ichtyologue à l’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique) montre que l’ADN du poisson-chat africain (Clarias gariepinus), le poisson d’eau douce le plus répandu d’Afrique, fournit des indications importantes. Sur tout le continent, des chercheurs belges, autrichiens, canadiens, congolais et sud-africains ont récolté des échantillons génétiques. En étudiant les parentés entre les populations de poisson-chats sur base de leur code génétique, ils ont déterminé les périodes d’apparition des déserts, des lacs et des montagnes, ainsi que les périodes de séparations ou de jonctions des rivières. « Quand une population est scindée suite à un changement du paysage ou du climat, cela laisse des traces dans ses gènes », explique le professeur Filip Volckaert, expert en biologie évolutionnaire à la KU Leuven, qui dirige cette étude.

Les Grands Lacs d’Afriques

C’est dans la région des Grands Lacs africains que l’on rencontre les plus grands écarts dans les parentés. Maarten Van Steenberge explique : « Nous supposons que l’espèce y est apparue et s’est ensuite dispersée à travers le continent ». L’analyse génétique a démontré que les populations sont très apparentées dans une zone au nord et une autre au sud-ouest d’Afrique. Remarquablement, ces régions comprennent des zones parmi les plus arides du continent : le Sahara et le Sahel au nord ; le Kalahari, le Namib et le Karoo au sud.

Les lacs et les rivières où vivent les populations étudiées se situent à des distances considérables séparées par des étendues désertiques. « On pourrait supposer que ces régions inhospitalières forment des barrières pour la migration des poissons. Ce qui est bien vrai. Mais l’apparenté qu’on a constaté reflète un paysage qui, dans un passé assez récent, était complètement différent. » explique Maarten Van Steenberge. Pendant la période humide en Afrique, jusqu'à il y a environ 5000 ans, s’étendaient des lacs immenses aux endroits des déserts actuels ! Le plus grand de ces lacs, le « Mégatchad » (en anglais : Mega-Chad), avait une superficie d’à peu près 300.000 km².

Des rivières changeant leur trajectoire

Dans le bassin versant du fleuve Congo, la situation est complètement différente. Au centre, les populations sont très apparentées. Mais aux alentours du fleuve Congo, elles ne pourraient être plus différentes ! Selon le professeur Auguste Chocha Manda (Université de Lumumbashi), « Elles sont bien plus proches des populations des régions cardinales respectives. Les rivières actuelles étaient reliées à d’autres rivières, mais elles en seraient séparées par des changements géologiques. Elles ont donc littéralement inversé leur direction et se sont dirigé vers le fleuve Congo, qui a ainsi accueilli des poissons de provenances génétiques diverses ! »

Un poisson pas comme les autres

Le choix ne s’est pas porté sur le poisson-chat africain de manière aléatoire. « C’est le seul poisson d’eau douce qui se trouve partout en Afrique et, de surcroit, dans presque tous les biotopes possibles : lacs, rivières et marais » explique Maarten Van Steenberge. Ce choix était une évidence si on voulait obtenir une vue générale de l’évolution du paysage de tout un continent. »

La distribution large de ce poisson est due à sa capacité d’adaptation extrême : il est omnivore, il supporte bien la sècheresse et il peut même respirer de l’air, grâce à un organe spécial dans les branchies. Tout cela lui permet de migrer sur la terre ferme ! Et dès qu’il a colonisé un endroit, il ne le quittera probablement plus jamais. C’est donc un témoin idéal de l’histoire géologique.

Par ses qualités extraordinaires, le poisson-chat africain est une espèce très prisée pour l’aquaculture. Un risque qui pourrait devenir problématique est que les poissons cultivés échappent vers les rivières et les lacs, où ils pourraient perturber le patrimoine génétique naturel des populations présentes. Le professeur Rouvay Roodt-Wilding (Université de Stellenbosch) insiste : « Nos recherches montrent que les populations locales sont génétiquement parfaitement adaptées à leur environnement. L’introduction d’une espèce cultivée pourrait perturber cet équilibre. » L’étude promeut donc une pêche et une aquaculture durable.

 

Cette étude, publiée dans la revue scientifique « Journal of Biogeography », est le résultat d’une coopération multidisciplinaire et internationale de chercheurs de la KU Leuven, le Musée royal d’Afrique centrale de Tervuren, l’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique, l’Université de Namur, l’Universiteit Hasselt, la Stellenbosch University (Afrique du Sud), l’Université de Lumumbashi (Congo), l’University of the Fraser Valley (Canada) en la Karl-Franzens-University Graz (Autriche). Elle a été financée par le FWO, la KU Leuven, la Coopération Technique Belge et l‘Agence Belge du Développement.

 

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