BiinaagamiEn fouillant le rare benthos des profondeurs oligotrophes glaciales des lacs les plus profonds du Canada, un poisson apparemment humble est occupé à gagner sa vie. Il vit ainsi depuis la fin de la dernière période glaciaire.
Décrit comme une relique glaciaire, le chabot des profondeurs est plus que ce que l’on voit. Dépourvu d'écailles, allongé dans le corps et doté d'yeux posés sur une tête gris-brun foncé, l'histoire de ce poisson d'eau douce s'étend de long en large au Canada. Et maintenant, avec 149 autres animaux canadiens emblématiques, les scientifiques s'efforcent de révéler ses secrets — en séquençant l'intégralité du génome du chabot des profondeurs.
"L'une des raisons pour lesquelles ce poisson est spécial est son origine", explique Nathan Lovejoy, professeur de biologie à l'Université de Toronto à Scarborough et responsable du projet de séquençage du génome. « Si vous regardez la plupart des poissons nord-américains, leur plus proche parent est un autre poisson local. Dans le cas du chabot des profondeurs, son plus proche parent est un poisson marin de l’Arctique appelé chabot à quatre cornes.
L'héritage arctique du poisson, sa propension à fréquenter des eaux froides jusqu'à 350 mètres de profondeur et sa répartition en grande partie au Canada donnent du poids à son statut d'icône canadienne. Il est donc tout à fait normal que le financement des efforts d'Alexander Van Nynatten, chercheur postdoctoral de Lovejoy et de l'Université de Toronto à Scarborough, pour séquencer le génome, provienne du Initiative CanSeq150. Visant à séquencer le génome de 150 génomes canadiens emblématiques, 104 sont actuellement en cours de réalisation dans le cadre de l’initiative – avec le chabot des eaux profondes 91 sur la liste.
Van Nynatten a déjà étudié la génétique du chabot des profondeurs et a trouvé des adaptations intéressantes dans les gènes du poisson qui le rendent plus sensible à la lumière bleu-vert – le type de lumière qui transmet le mieux dans les lacs profonds tels que le lac Supérieur et le lac Huron.
"L'examen du génome dans son intégralité nous permettra d'examiner une multitude d'autres gènes et d'obtenir des données à bien plus haute résolution sur ses adaptations", explique Van Nynatten.
En plus d'être vaste, à l'exception de quelques populations américaines, l'aire de répartition du chabot de profondeur est presque entièrement canadienne. Il s'étend de la région de Mont-Laurier au Québec en passant par les Grands Lacs Laurentiens, en passant par le Manitoba, la Saskatchewan et l'Alberta, et vers le nord-ouest jusqu'aux lacs du Grand Esclave et du Grand Ours dans les Territoires du Nord-Ouest.
Alors, comment un poisson dont le plus proche parent réside dans les eaux marines relativement peu profondes de l'Arctique finit-il par habiter les lacs d'eau douce les plus profonds du Canada ? En 2008, Lovejoy co-auteur d'une étude étudier la biogéographie du chabot des profondeurs. Lui et ses collègues ont découvert que la répartition du chabot de profondeur correspond à l'emplacement de des lacs géants, appelés lacs proglaciaires, qui se sont formés il y a environ 10 000 ans au pied de la fonte des glaciers qui reculent vers le nord. "C'est probablement ainsi qu'ils se sont déplacés initialement entre les lacs pour établir leur position géographique actuelle", explique Lovejoy.
Les lacs proglaciaires d'Amérique du Nord correspondent étroitement à la répartition actuelle du chabot de profondeur. (Carte : Chris Brackley/Can Geo ; étendues des glaciers, des lacs, des océans et des terres basées sur les données d'Arthur S. Dyke)
Le chabot de profondeur constitue désormais un maillon important dans les chaînes alimentaires des Grands Lacs. Il se nourrit principalement de petits crustacés appelés amphipodes – également considérés comme des reliques glaciaires – et est à son tour la proie de poissons tels que le touladi et la lotte. Le touladi, en particulier, est considéré comme étant commercialement important pour les régions où il habite. Le succès du chabot de profondeur contribue donc au maintien économique de ces régions. Cependant, elle est confrontée à de nombreux défis.
"Il a ce besoin ancestral de températures très froides et d'eau hautement oxygénée", explique Lovejoy. "Pour cette raison, c'est un poisson sensible aux changements de température et d'oxygène – et ce sont des choses qui changeront à mesure que les lacs se réchaufferont et s'eutrophieront."
Le chabot des profondeurs est confronté à une pression de migration due au changement climatique et aux espèces envahissantes. (Photo : avec l'aimable autorisation de Brian Weidel, Commission géologique des États-Unis)
Une autre menace est qu'en raison d'une invasion de moules zébrées filtreuses, les Grands Lacs deviennent en réalité plus clairs, explique Van Nynatten. Cela a permis à certaines espèces de migrer plus profondément qu’elles ne le feraient habituellement, ce qui signifie une concurrence accrue – y compris de la part d’autres espèces de chabots – et une prédation pour le chabot des eaux profondes.
En 2006, les populations de chabot de profondeur des Grands Lacs et de l'ouest du Saint-Laurent ont été répertorié comme une espèce préoccupante en vertu de la Loi sur les espèces en péril. Cela a été réexaminé et confirmé en 2017. En séquençant maintenant le génome, Lovejoy et Van Nynatten affirment qu’ils prennent un « instantané de la biodiversité, en la figeant dans le temps ».
Le séquençage d’un génome est une entreprise énorme – « 500 millions de petits nucléotides tous enchaînés qui doivent être assemblés pour former ce qui constitue le chromosome de ce poisson », explique Van Nynatten – et en tant que tel, le projet en est encore à ses débuts.
Pourtant, Lovejoy a des objectifs clairs pour l’avenir, notamment le séquençage du génome du chabot à quatre cornes – le proche parent de l’Arctique. Après cela, d’autres populations de chabots à quatre cornes qui ont fait la transition de la mer vers l’eau douce – des populations qu’il décrit comme « de petites expériences naturelles indépendantes ».
La comparaison de ces génomes avec celui du chabot de profondeur en révélerait sans aucun doute davantage sur ce poisson sans prétention devenu une espèce emblématique du Canada. Tout comme comparer cet « instantané » génomique avec les itérations futures.
"Qui sait? Peut-être que dans 50 ou 100 ans, les gens examineront notre génome et le compareront à d'autres génomes qu'ils ont collectés au fil des ans pour voir ce qui a changé », déclare Lovejoy. "Je pense que c'est plutôt cool."
