Les poissons sont sortis de l’eau plus de 30 fois au cours de l’évolution

Moment charnière dans l’évolution, la sortie de l’eau par les poissons serait un événement beaucoup moins rare qu’on ne le pensait jusqu’à présent, selon une étude australienne.

Les poissons auraient quitté l’eau plus de 30 fois au cours de l’évolution, d’après une étude australienne publiée le 10 juin 2016 dans la revue Evolution. Si certains poissons absorbent goulument l’air en soulevant légèrement la tête hors de l’eau, à la manière des phoques, d’autres – comme les gobies – s’échouent volontairement sur le rivage pendant quelques minutes à plusieurs jours. « C’est surprenant que la transition vers un mode de vie terrestre soit aussi fréquente dans ce groupe », s’étonne le paléontologue Michel Laurin, directeur de recherche au CNRS, qui n’a pas pris part à l’étude. On compte ainsi 130 espèces de poissons amphibies.

Le seul groupe des blennies (Blenniidae) – qui comprend 14 % des espèces amphibies – s’est aventuré sur la terre ferme environ 7 fois au fil de l’évolution. C’est grâce à des analyses ADN que les chercheurs ont retracé l’évolution des poissons. Ils ont ensuite replacé les espèces amphibies dans cet immense arbre généalogique riche de 17.000 espèces. Les « sauts » des poissons sur terre seraient survenus de 400 millions d’années avant notre ère à moins de 10 millions d’années. Certaines espèces, dont l’ancêtre était amphibie, seraient même retournées à l’eau !

« Ces incursions sur la terre ferme ont touché des poissons évoluant sous différents climats, aux régimes alimentaires divers et vivant dans toute une palette d’environnements aquatiques, depuis les cours d’eau jusqu’aux océans », analyse dans un communiqué Terry Ord, chercheur à l’université de New South Wales (en Australie) et premier auteur de l’étude.

Blennie

Parmi les poissons, les blennies seraient sortis de l’eau 7 fois au cours de l’évolution.

La plupart des poissons amphibies ou terrestres évoluent en milieu marin, et plus précisément dans la zone de battement des marées. Une nouvelle qui interpelle Michel Laurin : « Les paléontologues ont longtemps pensé que nos ancêtres étaient sortis de l’eau douce pour venir sur terre. Cette étude apporte une nouvelle preuve à l’encontre de cette hypothèse : les premiers tétrapodes sont plutôt sortis de la mer. »

Question sous-jacente à ce changement de milieu : comment les poissons peuvent-ils respirer à l’air libre ? « L’absence de poumon n’a pas constitué un handicap insurmontable pour ces nombreux poissons qui se sont aventurés sur terre, et loin de là ! » répond Michel Laurin. Selon Jean-François Baroiller, chercheur Cirad à l’Institut des Sciences de l’Évolution de Montpellier, « beaucoup d’espèces de poissons utilisent l’interface eau-air à leur avantage ».

Pour s’alimenter… ou se reproduire, comme les poissons-chats africains (Clarias gariepinus). Quand vient la saison du frai, « on peut voir des poissons-chats qui sortent des cours d’eau et se déplacent sur les plaines d’inondation pour rejoindre les zones de reproduction », témoigne le chercheur. Pour respirer hors de l’eau, ces poissons utilisent un organe spécial : « Imaginez une branche de brocoli dont chaque petite boule est vascularisée, le tout étant situé dans une cavité. Le poisson cherche de l’air en surface qu’il stocke dans cette cavité. L’oxygène passe dans la circulation sanguine grâce à ces arborescences ».

D’autres poissons, les Dipneustes (Ceratodontimorpha), sont munis de poumons. Ce dernier est d’ailleurs un caractère ancestral chez les poissons osseux – par opposition aux requins et aux raies, qui sont des poissons cartilagineux. « Notre dernier ancêtre commun avec la truite avait déjà un poumon, souligne Michel Laurin. Cet organe est apparu chez les animaux aquatiques, il devait leur conférer un avantage pour respirer l’oxygène de l’air. Quand l’eau devient chaude et relativement stagnante, elle s’appauvrit en oxygène. Dans ce cas, l’animal n’arrive plus à extraire l’oxygène de l’eau avec ses branchies et peut même en perdre au profit de l’eau. »

Il y a plus de 400 millions d’années, les premiers poissons osseux auraient ainsi utilisé leur poumon pour respirer à la surface de l’eau et s’oxygéner entre deux plongées. Aujourd’hui, « on trouve encore un reliquat de poumon chez le cœlacanthe, intégré à sa vessie gazeuse, qui ne sert plus à la respiration mais à la flottaison », précise Jean-François Baroiller. Les poissons ne sont donc pas sans recours et, d’après les auteurs de l’étude, de nombreuses espèces possédant les capacités de s’aventurer hors de l’eau… ne l’ont pas fait pour autant.

Une étude qui « donne des éléments concrets derrière des hypothèses qu’on subodore depuis longtemps », d’après le chercheur montpelliérain. « Toute la difficulté est de savoir quelle sera l’étape suivante » : le changement climatique, qui appauvrit l’eau en oxygène en la réchauffant, va-t-il pousser davantage de poissons à devenir terrestres ?

Source : Sciences & Avenir

Vous pouvez consulter, sur le site d’Archipel des Sciences, la page Milieu marin/Biodiversité.

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