Des scientifiques découvrent la diversité cachée des crabes parmi les récifs coralliens

À première vue, le même schéma semble être vrai pour les crabes. Les crabes chlorodiélins, communs sur les récifs coralliens, se ressemblent tellement que les scientifiques ont eu du mal à distinguer les espèces du groupe en se basant uniquement sur leur apparence. Mais une nouvelle étude révèle une exception surprenante à la règle d’uniformité à travers l’Indo-Ouest Pacifique. Alors que les espèces de crabes chlorodiélins dont les aires de répartition ne se chevauchent pas sont souvent presque identiques, celles qui occupent la même région ont une caractéristique unique.

« Ils se ressemblent tous, jusqu’à ce que vous compariez leurs gonopodes, qui sont structurellement complexes et très spécifiques à l’espèce », a déclaré Robert Lasley, auteur principal et ancien chercheur postdoctoral au Florida Museum of Natural History.

Les gonopodes sont des appendices spécialisés utilisés pour la reproduction qui ont évolué plusieurs fois dans différents groupes d’arthropodes, notamment les crustacés, les papillons de nuit et les papillons, et les mille-pattes. Ils sont utilisés de diverses manières pour le transfert et le serrage du sperme, et chez les crabes, ils sont parfois équipés de volants élaborés qui leur donnent l’apparence d’une spatule avec un mohawk.

Lasley, qui est actuellement le conservateur de Crustacea au Biorepository de l’Université de Guam, voulait voir s’il y avait un motif à la variation apparemment sans fin et non dirigée de leurs gonopodes. Pour ce faire, il avait besoin d’examiner de près les espèces de l’Indo-Pacifique occidental et de collecter assidûment des spécimens pendant plus d’une décennie. Il a participé à de nombreuses incursions marines sur le terrain dans la mer Rouge, à Singapour, en Australie et dans les îles Phoenix, planant à quelques centimètres au-dessus de leurs récifs à la recherche de crabes cachés parmi le bric-à-brac de corail.

Les crabes chlorodiélins sont particulièrement diversifiés dans ce qu’on appelle le triangle de corail, où la haute mer est ponctuée par un vaste archipel qui s’étend de l’Indonésie aux îles Salomon. Les eaux peu profondes autour de ces îles abritent environ 76% des espèces de coraux du monde et plus d’un quart de tous les poissons des récifs coralliens. Les crabes chlorodiélins, dont la plupart ne poussent pas plus gros qu’un grain de maïs, se trouvent près de la base de la chaîne alimentaire dans ces écosystèmes.

« Ils font partie des crustacés les plus abondants des récifs coralliens, ce qui les rend très importants », a déclaré Lasley. « Ils vivent dans ce qui est essentiellement des immeubles d’appartements faits de corail mort, et il y en a tellement que chaque fois que vous ramassez un morceau de débris de récif, ils se répandent. »

Avant que Lasley ne puisse déterminer pourquoi ils avaient des gonopodes si différents, il a d’abord dû comprendre comment les espèces chlorodiélines sont liées les unes aux autres, ce qu’il a accompli grâce à une analyse de l’ADN extrait de spécimens de musée. Les auteurs ont ensuite ajouté des informations concernant l’aire de répartition de chaque espèce et la forme de leurs gonopodes.

Ce qu’ils ont trouvé les a conduits à l’un des mystères les plus déroutants de la biologie marine. Il y a quelques ingrédients clés dont la sélection naturelle a besoin pour créer de nouvelles espèces, mais deux des plus cruciaux sont la variation génétique et l’isolement. Sur terre, les animaux errants s’isolent tout le temps, mais dans les environnements marins, cette étape du processus de spéciation peut être plus difficile à réaliser. De nombreux invertébrés marins – y compris les crabes – ont un stade larvaire, au cours duquel les individus dérivent à travers les océans du monde sous la forme de plancton microscopique. Avec leur forte capacité de dispersion à longue distance, comment restent-ils isolés suffisamment longtemps pour que l’évolution génère de la diversité ?

Les naturalistes comme Darwin voyaient l’Indo-Pacifique Ouest comme une vaste masse d’eau, ininterrompue par des barrières géographiques, comme des failles océaniques ou des zones mortes improductives, qui agiraient autrement comme un catalyseur dans le processus de spéciation.

Les résultats de cette étude suggèrent que la distance et le temps peuvent également agir comme des barrières. De nombreux crabes chlorodiélins ont des aires de répartition qui s’étendent sur l’ensemble de l’Indo-Ouest Pacifique. L’analyse génétique a révélé que ces espèces cryptiques ont lentement accumulé des différences dans leur ADN au cours de millions d’années.

Mais ce n’est que lorsque des parents proches ont été réunis après une séparation prolongée que ces différences génétiques se sont visiblement manifestées d’une manière unique et particulière. Dans presque tous les cas, les proches parents dont les aires de répartition se chevauchent avaient des gonopodes de forme unique, mais qui, autrement, avaient exactement la même apparence.

« Ce que nous pouvons dire, c’est que ces crabes commencent à diverger génétiquement dans différentes zones géographiques, puis la divergence des gonopodes est un élément important du processus de spéciation qui se produit à la fin des choses », a-t-il déclaré.

Lasley ne sait pas pourquoi ces gonopodes ne commencent à changer que lorsque deux espèces sont à proximité, mais il soupçonne que c’est quelque chose d’inhérent à la façon dont ces crabes se reproduisent, qu’il a l’intention de tester dans de futures études. Pour l’instant, les résultats indiquent qu’il existe beaucoup plus de variations au cœur de l’écosystème marin le plus riche en espèces de la Terre qu’on ne le pensait auparavant, et le moteur de sa diversité n’a pas encore été entièrement découvert.