Comme un poisson dans l’eau… ou hors de l’eau : l’évolution de la biomécanique des poissons

Faculté des sciences
Prix et distinctions
Biologie
La professeure Emily Standen est debout dans la facilité aquatique de l'Université d'Ottawa devant les supports de Polypterus et tient dans la main gauche un autre modèle amphibien, la salamandre tachetée bleue (Ambystoma laterale)
Pour faire progresser la recherche, les scientifiques doivent impérativement diffuser leurs découvertes.

Dans le domaine de la zoologie, la branche de la biologie qui étudie le règne animal, c’est la Société canadienne de zoologie (SCZ) qui rend cela possible. En 2022, cette société a remis à Emily Standen le prestigieux prix R.-G.-Boutilier pour jeune chercheuse pour ses travaux sur la biomécanique évolutive et comparative.

La professeure Standen étudie la structure et la fonction du mouvement des animaux. Elle est fascinée par les processus évolutifs et s’intéresse particulièrement aux effets de la plasticité (la capacité d’un seul génotype à produire de multiples phénotypes en fonction de l’environnement) sur ces processus.  « C’est passionnant quand on pense à la fonctionnalité et à la polyvalence des animaux, et à l’incidence de la sélection naturelle sur cette polyvalence, qui conduit à la diversification des espèces », explique-t-elle.

Elle et son équipe se servent de modèles amphibiens pour comprendre la manière dont les nouveaux environnements causent des changements plastiques chez les animaux, altérant ainsi leur morphologie fonctionnelle. L’une des vedettes de sa recherche est un poisson africain à poumons, le bichir du Sénégal (Polypterus senegalus). Bien qu’aquatique, ce poisson peut également se déplacer sur la terre ferme. Dans l’eau, le bichir du Sénégal nage gracieusement en oscillant ses nageoires pour se propulser, son corps bougeant à peine. Sur terre, par contre, il plante une nageoire à la fois dans le sol pour soulever son corps et se catapulter par-dessus ses nageoires. Le laboratoire Standen essaie de comprendre comment ce nouveau mouvement affecte la physiologie musculosquelettique du poisson à court terme, mais aussi au long de sa vie.

La capacité d’un animal à s’adapter à de nouveaux environnements a une incidence directe sur sa capacité de survie. La façon dont les changements plastiques chez un seul individu se traduisent en changements héréditaires dans le temps demeure une grande question en science de l’évolution. En se penchant sur la plasticité à court terme des individus, l’équipe du laboratoire espère mieux comprendre les mécanismes qui déterminent la fonctionnalité des systèmes animaux et, ainsi, la manière dont les nouveaux traits morphologiques apparaissent en tant qu’innovations évolutives.

« Trouver ces réponses n’est pas chose facile, mais la collaboration et un intérêt réel pour son travail permettent de surmonter tous les obstacles », souligne la professeure Standen. 

Membre active de la SCZ depuis le début de sa carrière, la professeure Standen a également été présidente de la section de morphologie, développement et biomécanique comparés de la Société, et exercera ses nouvelles fonctions de deuxième vice-présidente de la SCZ à compter de mai 2023.

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