Les Moules du genre Mytilus et leur Environnement: une Exploration de leurs phénotypes et de leurs génomes à travers le Temps – MEET

Le projet MEET a développé une approche intégrée combinant morphologie 3D, génomique et données environnementales pour l’étude des populations de moules du complexe Mytilus edulis. Cette stratégie repose sur l’utilisation de l’imagerie micro-CT, permettant une caractérisation non destructive de la forme, de la taille et de l’épaisseur des coquilles, et de données génomiques à faible couverture, appliquées à des populations modernes et anciennes.

Sur le plan méthodologique, le projet a permis de mettre en place des pipelines d’analyse morphométrique 3D basés sur des modèles difféomorphiques, offrant une résolution fine de la variation de forme à l’échelle des populations. En parallèle, des protocoles optimisés d’extraction et d’analyse de l’ADN ancien ont été développés pour les biominéraux carbonatés, incluant la caractérisation des facteurs influençant la préservation de l’ADN dans les différentes microstructures des coquilles.

L’ensemble de ces développements permet désormais l’analyse intégrée de données morphologiques, génomiques et environnementales sur des séries modernes et historiques. Ce cadre méthodologique ouvre la voie à l’étude diachronique des populations marines et à la compréhension des liens entre variation phénotypique, structure génétique et conditions environnementales.

Les analyses réalisées dans le cadre de MEET montrent que la variation phénotypique des moules du complexe Mytilus edulis résulte d’interactions complexes entre génome, morphologie et environnement. L’intégration de données morphométriques 3D, génomiques à faible couverture et variables environnementales permet de dépasser une lecture séparée des composantes et de mettre en évidence des effets combinés à différentes échelles spatiales.

Ces interactions se traduisent, chez les populations modernes, par une influence conjointe de la composition génomique, des conditions environnementales locales et des effets d’allométrie sur la forme des coquilles, avec des contributions variables selon les contextes géographiques. Les structures morphologiques et génomiques ne sont pas systématiquement concordantes, suggérant des réponses phénotypiques modulées par l’environnement et l’histoire de connectivité des populations. Les analyses d’asymétrie fluctuante ne mettent pas en évidence de signal robuste associé aux variables environnementales ou génétiques considérées, suggérant une influence limitée du stress développemental détectable dans les conditions étudiées.

Sur le plan paléogénomique, le projet a permis de développer et d’optimiser des protocoles d’analyse de l’ADN ancien dans les biominéraux carbonatés, en identifiant les facteurs influençant la préservation de l’ADN dans les coquilles. Ces avancées rendent possible l’exploitation de collections anciennes jusqu’ici peu utilisées en génomique des populations.

Les premiers résultats sur ces collections anciennes indiquent une structuration génétique globalement stable des principales lignées de Mytilus et des zones d’hybridation. Les données morphologiques associées soulignent toutefois l’importance de prendre en compte les effets taphonomiques dans les comparaisons diachroniques, tout en confirmant la possibilité d’extraire un signal morphologique exploitable.

Dans leur ensemble, ces résultats fournissent un cadre intégré pour comprendre les dynamiques d’adaptation et d’hybridation des populations marines à long terme, en reliant variation génétique, plasticité phénotypique et conditions environnementales.

Au-delà de la valorisation des résultats, les données acquises ouvrent des perspectives importantes pour l’étude des dynamiques évolutives des populations marines sur le temps long. L’intégration des approches morphométriques 3D et de la paléogénomique permet de renouveler l’analyse des mécanismes de connectivité, d’hybridation et d’adaptation en contexte environnemental variable, en s’appuyant sur les collections anciennes comme archive biologique diachronique.

Ces travaux s’appuient également sur des avancées méthodologiques qui constituent une base pour améliorer les approches appliquées aux biominéraux carbonatés, notamment en intégrant les biais liés à la conservation différentielle des coquilles anciennes. Ils contribuent ainsi à renforcer la robustesse des comparaisons entre données modernes et historiques.

Dans ce cadre, l’ensemble des résultats fournit un cadre empirique intégré pour analyser la réponse des populations marines aux changements environnementaux rapides, en reliant dynamiques génétiques, plasticité phénotypique et conditions écologiques à différentes échelles temporelles.

Enfin, les acquis méthodologiques du projet ouvrent des perspectives au-delà du système Mytilus, en proposant des approches transférables à d’autres matrices biominérales et en consolidant un axe de recherche émergent sur les substrats atypiques en ADN ancien. Cette orientation élargit le champ d’application de la paléogénomique vers de nouveaux systèmes biologiques et des contextes interdisciplinaires.

MEET est un projet multidisciplinaire visant à mieux comprendre les réponses des populations côtières aux changements environnementaux. Il propose de suivre au cours du temps et le long de gradients environnementaux, les changements morphologiques et génomiques chez des moules sauvages du genre Mytilus. Il combinera des analyses de morphométrie 2D/3D, d'ADN ancien, d'isotopes stables et d'éléments traces d'une collection unique de coquilles de la Mer Baltique et du Groënland datant des 9,000 dernières années. Avec cette nouvelle approche, MEET offre une occasion unique de caractériser, à haute résolution, l’interaction entre les différentes réponses biologiques des moules aux changements environnementaux, leur vitesse et leur magnitude, tout en contrôlant leurs effets confondants. Les objectifs répondent à la préoccupation croissante de nos sociétés face aux changements environnementaux globaux actuels et à leurs conséquences néfastes sur la biodiversité.