Processus adaptatifs chez les cnidaires: étude intégrative de la réponse au stress thermique et au changement climatique, des gènes aux populations – ADACNI

L'étude de l'adaptation en réponse aux perturbations est une question fondamentale en biologie évolutive. Les cnidaires constituent un groupe d'espèces qui doivent répondre au défi adaptatif posé par le changement climatique. Notre projet a pour but d'étudier l'adaptabilité et les processus adaptatifs face au stress thermique chez les cnidaires sessiles, ainsi que les conséquences écologiques et évolutives de la variabilité des capacités adaptatives. L'adaptation sera envisagée à différents niveaux: acclimatation individuelle, variation dans les possibilités d'acclimatation par des processus épigénétiques, adaptation génétique par la sélection à l'échelle des populations, ainsi que les interactions entre ces processus. Une approche comparative sera utilisée du niveau individuel au niveau de l'espèce. Nous testerons ainsi si les espèces présentes en environnements plus variables présentent une réponse plus efficace au stress thermique que les espèces vivant en conditions stables. Les espèces considérées de manière comparative seront : l’anémone Anemonia viridis (eurytherme, symbiotique), le corail tropical Pocillopora damicornis (sténotherme, symbiotique) et le corail rouge Corallium rubrum (eurytherme, non symbiotique). Le stress thermique peut déclencher des phénomènes de blanchissement chez P. damicornis et A. viridis, et des nécroses et des mortalités chez C. rubrum. Pour chaque espèce nous comparerons des populations présentes en environnement contrastés (différents régimes thermiques) et nous testerons l'importance relative de la plasticité et des différences d'origine génétique dans l'adaptation à l'hétérogénéité spatiale et temporelle. Dans un premier temps une approche expérimentale nous permettra d'étudier la réponse au niveau du transcriptome en situation de stress pour les différentes comparaisons prévues. L'application de stress récurrents sera utilisée pour étudier les processus épigénétiques, de la réponse phénotypique et aux mécanismes moléculaires sous-jacents. Nous utiliserons également une approche de génétique des populations basée sur des génotypages SNPs à haut débit afin de rechercher des locus déviants qui pourraient être responsables d'adaptations génétiques à différents environnements. La troisième partie du projet aura pour but de vérifier si les gènes candidats identifiés au niveau du transcriptome ou des analyses populationnelles sont effectivement impliqués dans la réponse au stress. Cette validation sera faite expérimentalement avec un nombre suffisant d'individus et par l'étude en conditions naturelles d'individus présentant des symptômes de blanchissement et de nécrose. Une approche de modélisation sera utilisée pour étudier la réponse des populations et des espèces au changement climatique, cette approche envisageant également l'évolution de la plasticité. Les résultats obtenus seront utiles pour la gestion des populations naturelles. Ils donneront aussi des éléments importants sur l'étude de l'évolution des processus adaptatifs chez les métazoaires.