Proposé par éditeur le 2 mai 2024.
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Determine 1: Photograph taken shortly after the 2016 Kaikōura earthquake, with many lifeless D. antarctica throughout the uplifted intertidal zone.
Par : Félix Vaux
Quand quelqu’un vous demande de penser à un événement de perturbation écologique à grande échelle, à quoi pensez-vous ? Feux de forêt, glissements de terrain ou inondations ? De telles catastrophes viennent facilement à l’esprit automobile leurs effets sur les écosystèmes se superposent souvent aux menaces qu’elles font peser sur la société humaine. Un exemple moins évident est le soulèvement sismique le lengthy des côtes. Ici, la zone intertidale précédente est soulevée hors de la mer et les organismes intertidal à mobilité limitée sont laissés au sec pour périr hors de l’eau. Dans le même temps, le terrain auparavant submergé sous les vagues est soulevé pour former une nouvelle zone intertidale. Le résultat world est la dévastation de la plupart des organismes marins intertidal et des habitats vacants dans la zone intertidale nouvellement formée, mûre pour une nouvelle colonisation.
En 2016, un séisme dévastateur de forte ampleur (7,8 Mw) a frappé le centre de la Nouvelle-Zélande (Aotearoa). Le littoral de la région de Kaikōura a été soulevé de manière chaotique, certains rivages s’élevant jusqu’à 6 m ! Le lengthy du littoral, des étendues d’algues indigènes ont été dévastées par ce soulèvement – y compris la charismatique macroalgue brune. Durvillaea antarctique (en particulier la lignée « NZ North »). Également connu sous le nom de varech du sud ou rimurapa en te reo Māori, D. Antarctique est une grande algue (poussant souvent > 10 m de lengthy !) qui prospère dans les zones intertidales exposées de toute la Nouvelle-Zélande et fournit un habitat précieux à de nombreux invertébrés et algues épiphytes. Notamment, D. Antarctique a des constructions en forme de nid d’abeilles dans ses frondes, qui permettent aux individus de se déplacer en radeau et de se disperser sur de longues distances lorsqu’ils se détachent des rochers.
Peu de temps après le tremblement de terre de 2016, nous nous sommes rendus dans la zone de soulèvement et avons échantillonné de nombreux individus de D. Antarctique qui a péri à trigger du soulèvement tectonique. Ces échantillons représentaient les populations d’avant le soulèvement D. Antarctique. Au cours des quatre années suivantes, nous avons revisité la région et échantillonné de nouvelles recrues D. Antarctique qui ont colonisé la zone intertidale nouvellement formée. Nous avons également échantillonné des populations plus larges du centre de la Nouvelle-Zélande qui n’ont pas été touchées par le tremblement de terre.
Determine 2: Photograph taken throughout fieldwork collections for D. antarctica, years after the earthquake, exhibiting new recruits of D. antarctica rising within the new intertidal zone.
À l’aide du séquençage génomique (génotypage par séquençage), nous avons étudié la diversité génétique parmi les populations avant et après le soulèvement. Plus précisément, nous avons utilisé le tremblement de terre comme une expérience naturelle pour étudier les processus de recolonisation. Nous étions particulièrement intéressés à savoir si de nouveaux génotypes venus de plus loin avaient réussi à s’établir dans la zone de soulèvement.
Determine 3: Not all fieldwork! A photograph of an electrophoresis gel used for one of many genotyping-by-sequencing libraries. Tons of of people throughout 17 places have been sequenced for the examine.
Nos résultats génomiques indiquent qu’au cours des quatre premières années, très peu de changements se sont produits dans la construction de la inhabitants. Ce résultat semble déroutant au premier abord, mais ces découvertes sont les premiers « instantanés » d’un processus de recolonisation en cours qui prendra probablement des centaines d’années. À l’aide de la modélisation de la connectivité océanographique, nous estimons également que la dispersion vers le nord est la plus possible pour l’espèce, ce qui correspond aux résultats d’un nombre modeste de disperseurs probables.
Determine 4: Determine 3 from the paper, exhibiting our sampling throughout central New Zealand (a), the shortage of great genetic change between the pre- and post-uplift populations of D. antarctica (b), and our estimates for oceanographic connectivity that indicated that northbound dispersal ought to dominate (c). See the paper for a full clarification.
Premièrement, des recherches de surveillance antérieures et nos propres travaux sur le terrain ont clairement montré que de nombreuses zones du littoral sont encore disparues et D. Antarctique n’a pas encore recolonisé toutes les sections du littoral qu’elle habitait auparavant. Dans ces régions, nous ne savons pas encore quels génotypes pourraient arriver – et le changement reste potential. Afin d’exploiter davantage cette expérience naturelle passionnante, les futurs chercheurs devront procéder à des échantillonnages continus sur plusieurs décennies.
Deuxièmement, le tremblement de terre de 2016 s’est produit sur une série complexe de lignes de faille avec des schémas de soulèvement inégaux et complexes sur les websites échantillonnés. Ainsi, bien que de nombreuses localités soient disparues, il y en a d’autres où D. Antarctique réussi à tenir dans les zones les plus basses des zones intertidales et subtidales peu profondes. Ces survivants sont souvent rares, mais ils ont clairement réussi à dominer le processus de recolonisation précoce sur les websites que nous avons échantillonnés. Dans de tels cas, il est donc logique que la diversité génétique n’ait pas encore changé de manière significative entre les populations avant et après le soulèvement.
Determine 5: Juveniles of D. antarctica rising within the new intertidal zone at one the pattern places.
Cette expérience naturelle et nos découvertes sont cependant fascinants, automobile nous avons réussi à capturer la diversité génétique avant un événement de perturbation naturelle très imprévisible, et nous avons pu suivre en temps réel les premières étapes d’un processus de recolonisation à grande échelle ! Ce système d’étude avec D. Antarctique permettra aux futurs chercheurs d’étudier des hypothèses concernant la recolonisation qui chevauchent les frontières de l’écologie et de l’évolution, ainsi que les changements micro et macro-évolutifs. La recolonisation initiale à partir de populations réfugiées dominera-t-elle toujours la construction démographique du littoral recolonisé, ou la dispersion sur de longues distances conduira-t-elle finalement à des populations génétiques distinctes ou à un mélange ? De même, des recherches antérieures ont démontré que D. Antarctique est smart aux vagues de chaleur marines – et les populations clairsemées dévastées par le tremblement de terre sont particulièrement menacées. Remark les fragiles D. Antarctique les populations de la région de Kaikoura évoluent-elles au fil du temps ?
Determine 6: Illustration exhibiting potential situations for the long run recolonisation of D. antarctica. See paper Determine 4 for full clarification.
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