Radiation adaptative, évolution convergente et spéciation chez les cichlidés néotropicaux

Les radiations adaptatives sont reconnues comme l'un des processus les plus importants à l'origine de la diversité biologique. Parce que les radiations adaptatives produisent une diversification par le biais d'une spécialisation écologique, elles sont essentielles pour comprendre comment les forces écologiques peuvent conduire à une diversification évolutive et façonner la façon dont les espèces interagissent avec leur environnement. Parmi les vertébrés, les poissons cichlidés africains sont reconnus à juste titre comme des exemples étonnants de radiations adaptatives. Le plus remarquable est que chacun des groupes d'espèces des lacs Victoria, Malawi et Tanganyika de la vallée du Rift s'est indépendamment diversifié en des centaines d'espèces dotées de spécialisations écologiques et comportementales remarquables. Malheureusement, la recherche sur les cichlidés lacustres africains a laissé leurs homologues fluviaux pratiquement sans étude du point de vue de l'évolution. La question fondamentale de savoir si les cichlidés fluviatiles peuvent subir une radiation adaptative n'a pas été abordée de manière approfondie. Les recherches entreprises par Hernán López-Fernández, conservateur de l'ichtyologie au ROM, se concentrent sur l'étude de l'évolution des poissons néotropicaux en utilisant la famille des cichlidés comme modèle. Les cichlidés étant l'une des trois familles les plus diversifiées de poissons d'eau douce néotropicaux (avec les Characidae et les Loricariidae), ils constituent des modèles idéaux pour étudier l'incomparable diversité des poissons des Néotropiques.

Les cichlidés néotropicaux comprennent environ 60 genres et plus de 600 espèces, dont beaucoup n'ont pas encore été décrites. Les variations écologiques chez les cichlidés néotropicaux comprennent des poissons prédateurs, des mangeurs d'invertébrés vivant dans les rapides, des mangeurs d'insectes au corps en forme de disque, des mangeurs de détritus et une variété de groupes qui extraient les invertébrés du substrat en filtrant le sable ou la boue à l'aide de leur pharynx. Les résultats des recherches menées jusqu'à présent par Hernán indiquent qu'au moins certaines lignées de cichlidés néotropicaux sont issues d'une radiation adaptative ; les recherches en cours visent à tester davantage cette hypothèse et à l'étendre à tous les taxons de cichlidés néotropicaux. Il explore des régions reculées d'Amérique du Sud et d'Amérique centrale afin de documenter et de décrire de nouvelles espèces de cichlidés et de recueillir des données permettant de répondre à des questions telles que : "Quels sont les groupes de cichlidés américains ? Quels groupes de cichlidés américains remplissent les conditions requises pour la radiation adaptative ? Quelles sont les relations entre les espèces au sein de chacune de ces radiations ? Quel est leur âge ? Existe-t-il des caractéristiques morphologiques ou écologiques clés associées à la diversification de ces groupes de cichlidés néotropicaux ? Comment l'écologie a-t-elle joué un rôle dans l'origine de ces espèces ?

La compréhension de l'origine de la diversité des cichlidés d'Amérique du Sud et d'Amérique centrale nous éclairera sur les processus responsables de l'origine des poissons d'eau douce tropicaux en particulier et de la biodiversité en général. Les projets en cours génèrent également de nombreuses données sur l'écologie des cichlidés néotropicaux. Ces informations devraient contribuer aux efforts de conservation et révéler les vulnérabilités potentielles des poissons tropicaux et de leur environnement face aux menaces croissantes que représentent la pêche non réglementée, la modification de l'habitat pour l'agriculture et le développement hydroélectrique, ainsi que la demande croissante en ressources hydriques.