Utilisation de l’ADN de la mâchoire et de capteurs avancés pour évaluer comment les requins peuvent réagir aux menaces futures du climat et de la pêche

Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public

Les requins existent depuis 450 millions d’années, ont survécu aux dinosaures et ont survécu à plusieurs extinctions massives. Pourtant, leur nombre en haute mer a chuté de 70 % au cours des 50 dernières années et beaucoup sont en danger.

Plus d’un tiers des espèces de requins et de raies sont désormais menacées d’extinction, en raison de la surpêche, de la perte d’habitat, de la pollution et du changement climatique. Cela signifie qu’avec l’augmentation de la pression environnementale, le temps presse pour sauver les requins du monde. En tant que grands prédateurs, les requins sont essentiels au maintien de la stabilité et de la santé des écosystèmes marins.

Pourtant, sans surprise pour les espèces qui errent largement sous la surface des océans du monde, il reste beaucoup d’inconnues sur les impacts des changements environnementaux.

Des données concrètes sur les populations de requins sont nécessaires pour éclairer les stratégies de conservation et gérer les limites de capture en haute mer, en particulier lorsque ces zones océaniques se trouvent souvent au-delà des juridictions nationales.

Les chercheurs utilisent donc de nouvelles méthodes pour améliorer les connaissances sur les requins, y compris l’utilisation de techniques génomiques qui peuvent aider à découvrir leur histoire génétique. En savoir plus sur l’évolution des populations de requins au fil du temps peut fournir des informations sur les pressions environnementales, le degré de parenté entre les individus et le degré de diversité génétique maintenu, a expliqué le professeur Einar Eg Nielsen, généticien des populations à l’Université technique du Danemark (DTU) en Lyngby.

“Vous pouvez voir qu’en général une espèce se porte bien. Mais cela peut masquer qu’elle se porte bien dans certaines régions et mal dans d’autres”, a-t-il déclaré.

“Vous avez besoin d’informations sur les populations afin de les gérer correctement. Mais si vous ne disposez pas de marqueurs génomiques avec une résolution suffisante, vous ne parvenez pas à démêler la structure de la population.”

Échantillons de mâchoire

C’est pourquoi le projet DiMaS qu’il a codirigé a mené des recherches génétiques sur les requins. L’initiative visait à élargir les informations sur l’histoire récente des requins pour aider à évaluer comment ils pourraient réagir aux futurs changements climatiques et aux pressions liées à la pêche.

L’équipe s’est concentrée sur le requin-taupe bleu (Isurus oxyrinchus), qui est pêché commercialement mais aussi capturé accidentellement comme prise accessoire dans les mers du monde entier. L’espèce est classée en danger sur la Liste rouge de l’UICN, généralement considérée comme l’inventaire définitif de l’état de conservation des espèces dans le monde.

Les chercheurs ont amassé près de 1 000 échantillons de mâchoires et de vertèbres couvrant trois siècles dans des musées, des instituts nationaux de la pêche et des collections personnelles, y compris des échantillons modernes d’instituts de la pêche. Après avoir séparé ceux de moindre qualité, ils en ont ensuite sélectionné la moitié pour l’analyse génomique.

“Le problème avec ces bêtes, c’est qu’elles sont partout, il est donc difficile d’obtenir de très bons échantillons”, a déclaré le professeur. Nielsen. “Mais en joignant nos forces à d’autres institutions, nous avons pu obtenir plus d’échantillons afin de pouvoir examiner les modèles temporels.”

Malgré leur grave déclin en nombre, l’analyse qui en a résulté a révélé une cause potentielle d’optimisme spéculatif quant aux perspectives de survie à long terme des makos, car l’équipe a constaté que leur diversité génétique ne s’était pas considérablement réduite ces dernières années.

Des niveaux élevés de connectivité entre les différentes populations de requin-taupe bleu pourraient avoir contribué à cela, a déclaré le Dr. Romina Henriques, anciennement au DTU, co-responsable de DiMaS, et maintenant généticienne des populations à l’Université de Pretoria en Afrique du Sud.

“Le fait qu’il y ait cette forte connectivité suggère une plus grande résilience”, a-t-elle déclaré.

La connectivité vacille

Pourtant, les choses ne sont pas si simples. Il semble que le niveau de connectivité ait changé au fil du temps et que certaines populations historiques aient pu être plus isolées et donc potentiellement plus vulnérables, a déclaré le Dr. Henriques.

“Ce que j’ai trouvé très intéressant, c’est que cette connectivité vacille dans le temps, vous avez donc certaines populations de mako à nageoires courtes qui semblent plus différenciées que d’autres”, a-t-elle déclaré. “Ce que nous pensons, c’est que vous avez probablement des populations isolées, mais il y a pas mal de mouvement.”

Une autre mise en garde est qu’avec leur durée de vie potentielle de 30 ans ou plus, les makos à nageoires courtes ont une durée de vie relativement longue. Étant donné que les pressions de la pêche n’ont augmenté que dans la seconde moitié du siècle dernier, il se peut simplement qu’il ne se soit pas écoulé suffisamment de temps pour que les déclins récents de la population se soient traduits par une diminution de la diversité génétique.

Mais quelles que soient les conclusions des recherches ultérieures, le mouvement généralisé des requins-taupes bleus et les liens entre les populations soulignent la nécessité de gérer la pêche et la conservation au niveau régional plutôt que dans des zones individuelles, a déclaré le Dr. Henriques.

“Cela signifie que la conservation ne doit pas seulement être nationale, mais régionale”, a-t-elle déclaré. “Peu importe si deux ou trois pays décident naturellement” plus de pêche au mako “, car ils s’éloigneront des zones protégées.”

Oxygène appauvri

Un autre domaine de recherche important est de savoir comment le changement climatique peut affecter l’habitat océanique des requins par son effet sur les niveaux d’oxygène, laissant les animaux plus vulnérables à la surpêche.

Étant donné que les eaux plus chaudes dissolvent moins d’oxygène, des études suggèrent que le changement climatique épuise les niveaux dans les océans et conduit à l’expansion des zones dites à minimum d’oxygène (OMZ). On pense que cela pourrait, à son tour, comprimer les zones de l’océan où de nombreux requins, poissons et autres animaux marins peuvent exister dans un espace plus petit.

“Une hypothèse est que les requins sont comprimés verticalement dans cette couche supérieure, dans un volume d’eau de plus en plus petit, et cela se prête à des captures plus élevées réalisées par les pêcheurs”, a expliqué le professeur David Sims, écologiste marin à la Marine Biological Association à Plymouth. et l’Université de Southampton, Royaume-Uni.

Sur la base du fait que beaucoup de ces effets sont actuellement inconnus, le projet Ocean Deoxyfish que le Prof. Sims Leads explore le phénomène chez les requins, ainsi que les thons. “En fin de compte, ce que nous voulons faire, c’est être en mesure de prédire la répartition des requins dans un monde océanique désoxygéné”, a-t-il déclaré.

Une telle exploration a été facilitée par les développements réalisés dans les dispositifs de marquage qui peuvent être attachés aux nageoires des requins. “Au cours des 20 dernières années, il y a eu de réels progrès dans la télémétrie marine – le biologging marin, comme on l’appelle – en utilisant des appareils électroniques miniatures pour suivre les requins afin d’informer sur leurs mouvements, leur comportement et leur écologie, ainsi que sur leur interaction avec l’environnement”, a déclaré Prof. Sims.

Aux premiers stades d’Ocean Deoxyfish, les résultats ont largement confirmé l’hypothèse des chercheurs. Dans une étude menée dans l’OMZ dans l’Atlantique tropical oriental au large de l’Afrique, l’équipe a découvert que l’habitat des requins bleus était comprimé verticalement. Leur profondeur de plongée maximale semblait être inférieure d’environ 40 % par rapport à d’autres zones, ce qui augmentait potentiellement leur vulnérabilité à la pêche.

Cycle de malheur

Cependant, le tableau est compliqué car les requins peuvent également bénéficier d’opportunités accrues pour se nourrir dans ces zones comprimées, car les proies elles-mêmes cherchent à éviter les eaux hypoxiques à faible teneur en oxygène.

“Il y a un cycle catastrophique qui se perpétue”, a déclaré le professeur. Sims. “Les requins voient des opportunités pour se nourrir, mais les pêcheurs profitent également de l’opportunité de pouvoir attraper plus de requins par unité de temps.”

Les chercheurs d’Ocean Deoxyfish développent des balises de suivi sophistiquées qui enregistreront les niveaux d’oxygène en plus des mouvements des requins et des mesures typiques telles que la température, la pression et la profondeur. Les données seront téléchargées directement vers les satellites, évitant ainsi d’avoir à récupérer les balises.

Les nouvelles balises captureront également des séquences vidéo de ce que le Prof. Sims décrit comme une “vue plongeante” sur le comportement des animaux, permettant aux chercheurs de voir ce qu’ils font lorsqu’ils plongent. Il a ajouté que les requins bleus semblent avoir la capacité d’entreprendre au moins quelques plongées dans des eaux à faible teneur en oxygène, ce qui, selon lui, peut être associé au fait qu’ils se nourrissent de calmars qui peuvent tolérer ces eaux.

“Ce sera incroyable de capturer cela et de découvrir ce qu’ils font là-bas”, a-t-il déclaré. “Ce que nous espérons, c’est que ces balises captureront la poursuite de ces céphalopodes d’eau profonde [such as squid] dans la zone de minimum d’oxygène.”

En fin de compte, il espère que des projets comme le sien contribueront à la gestion à long terme des requins et des autres espèces qui vivent dans l’océan.

“La surpêche réduit ces populations à des niveaux qu’elles n’ont jamais atteint auparavant”, a-t-il déclaré. “Il doit y avoir une interaction entre la recherche sur le changement climatique et la gestion des pêches à un degré plus élevé qu’il n’y en a eu.”


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Fourni par Horizon : le magazine européen de la recherche et de l’innovation

Citation: Utilisation de l’ADN de la mâchoire et de capteurs avancés pour évaluer comment les requins peuvent réagir aux menaces futures du climat et de la pêche (2022, 5 avril) récupéré le 5 avril 2022 sur https://phys.org/news/2022-04-jaw-dna-advanced -capteurs-requins.html

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