Early-life history traits and dispersal of Anguillids : toward a bio-evolutive approach
Histoires de vie larvaire et dispersion des Anguillidés : vers une approche bio-évolutive
Résumé
Among life-history processes that contribute to life-histories diversity, dispersal is probably the most important one involved in both species persistence and evolution. It grants escapement from competition and unfavourable conditions, permits to keep connections between isolated populations, and enlarges or displace distribution areas by exploration of the environment. Anguillid eels are famous fish species for the huge dispersal capacities of their leaf-like transparent larvae. These leptocephali can indeed cross thousands to hundreds of kilometres to reach coastal, estuarine or freshwater growth habitats from which adults escape to return to natal waters in tropical areas to spawn and die. This migration loop is thought to have first occurred entirely in tropical marine waters and progressively enlarged toward temperate areas for growth. This work examined the larval dispersal capacities of eels through the study of larval traits (e.g. larval duration, metabolic rate) and their contribution to the evolution of the genus through speciation along with range expansion. Emphasis was made on three species among which the tropical Mozambican eel Anguilla mossambica is the most ancient species and is endemic to the southwestern Indian Ocean; the giant mottled eel A. marmorata is the most widespread species but also the most genetically structured one; and the temperate European eel A. anguilla is the youngest species and displays the highest dispersal capacities. Plasticity of traits was proposed to have generated the observed larval life-histories diversity, which, supported by environmental conditions could have favoured specific range expansion. However, intraspecific dispersal elasticity displayed limits that might have induced temporal and/or spatial segregation of migration loops that subsequently formed new species. Nevertheless, the huge variability of dispersal capacities recorded in each species evidenced a high potential of resilience in face of environmental changes. This is proposed to have supported species, particularly temperate species, persistence during past climate and oceanic changes. However, the unknown reactivity of the dispersal plasticity, dependent on the proportions of genetic and environmental determinism, is questioned in regard to the suddenness of the forthcoming global change.
Parmi les processus qui contribuent à la diversité des histoires de vie, la dispersion est probablement le plus impliqué dans la persistance et l'évolution des espèces. Elle permet de se soustraire à la compétition et aux conditions de vie défavorables, de maintenir la connectivité entre des unités géographiquement isolées, et de déplacer et d'étendre l'aire de distribution par exploration de nouveaux habitats. A ce titre, les anguilles sont parmi les animaux les plus remarquables en terme de capacité de dispersion de leurs larves. Ces leptocéphales peuvent en effet parcourir de plusieurs centaines à plusieurs milliers de kilomètres jusqu'à atteindre les aires de croissance côtières, estuariennes ou dulcicoles, d'où les adultes s'échappent pour rejoindre les zones de pontes océaniques tropicales, se reproduire et mourir. Cette boucle de migration est supposée avoir d'abord eu lieu en milieu tropical et s'être progressivement élargie jusqu'aux habitats tempérés pour la croissance. Ce travail de thèse a examiné les capacités de dispersion larvaire des anguilles au travers de l'étude des traits d'histoire de vie (e. g. durée de vie larvaire, métabolisme), et leur contribution à l'évolution du genre dont la radiation s'est faite au cours de l'expansion géographique. Trois espèces ont été particulièrement étudiées : l'anguille tropicale mozambicaine A. mossambica, la plus ancienne, se distribue uniquement dans le sud-ouest de l'Océan Indien; l'anguille tropicale A. marmorata la plus récente, possède la plus vaste aire de répartition et est la plus fortement structurée; l'anguille tempérée Européenne A. anguilla, la plus récente, réalise les plus grandes dispersions. La plasticité des traits de vie, en réponse aux variations de l'environnement, est supposée avoir généré la diversité d'histoires de vie larvaire observée à l'échelle spécifique. Néanmoins, l'élasticité intra-spécifique de la dispersion a montré des limites qui ont possiblement ségrégé spatialement et/ou temporellement des boucles de migration, probablement à l'origine de nouvelles espèces. La grande diversité des histoires de vie a permis de mettre en évidence un fort potentiel de résilience des larves d'anguilles face aux changements de leur environnement. Il est proposé que ce potentiel ait pu promouvoir la persistance des espèces, particulièrement les espèces tempérées, lors des changements climatiques et océaniques passés. Néanmoins, la réactivité de la plasticité des traits de vie, dépendante de la proportion prise par le déterminisme génétique, est questionnée au regard de la soudaineté du changement global annoncé.