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Depuis la dernière période glaciaire, les épinoches ont réussi à coloniser depuis la mer de nombreuses eaux douces. Elles ont dû s'adapter aux conditions environnementales changeantes.
La raison pour laquelle certaines espèces y parviennent et d'autres non, est une question centrale en biologie de l'évolution. Dans le cas de l'épinoche à trois épines, les chercheurs en ont maintenant découvert un indice dans le matériel génétique de ces poissons : un gène qui transforme les acides gras courants et non essentiels en acides gras essentiels. Ceci est particulièrement important en eau douce car, contrairement à la mer, la nourriture des épinoches ne contient pratiquement aucun de ces acides gras essentiels. C'est pourquoi ils sont produits par une enzyme codée sur le gène nouvellement découvert. Sans ce gène, les poissons meurent de faim en eau douce.
L'épinoche de mer à trois épines possède plusieurs copies de ce gène dans son génome et se développe également en eau douce, alors que d'autres espèces d'épinoches porteuses seulement d'une copie du gène meurent de faim dans des expériences de laboratoire. Cependant, si d'autres copies du gène sont introduites dans le matériel génétique d'autres espèces d'épinoches en laboratoire, elles ont également survécu avec les aliments d'eau douce. Ce que les chercheurs ont pu faire en laboratoire a également été obtenu par les épinoches dans la nature. Le gène a été dupliqué par hasard dans le génome il y a longtemps, ce qui a permis aux épinoches à trois épines de coloniser les eaux douces.