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Mais comment cette évolution particulière a-t-elle pu se produire? «Le lac de Constance est un système dynamique et complexe», remarque Cameron Hudson en rappelant les variations rapides subies suite aux modification des apports de nutriments, au changement climatique et au développement de nouvelles espèces, souvent envahissantes, comme la grémille ou les moules zébrée et quagga. Il note cependant que d'autres lacs dans lesquels les épinoches ne sont pas devenues envahissantes ont également subi de telles variations.
Dans une étude récapitulative parue en accès libre dans Frontiers in Ecology and Evolution, Hudson et ses coauteurs de l'Eawag et des universités de Berne et de Bâle expliquent l'évolution singulière dans le lac de Constance par la génétique des épinoches et étayent leur hypothèse avec des données génétiques, morphologiques et écologiques.
La piste balte
Au cours des millions d'années écoulées, les épinoches marines ont régulièrement colonisé des lacs et des rivières un peu partout dans le monde. Les populations du Rhin et des autres fleuves européens sont relativement jeunes: ils n'ont été colonisés qu'après les dernières glaciations. Toutefois, les épinoches des lacs suisses sont des descendantes de poissons d'aquarium libérés de façon répétitive dans le milieu naturel au cours du XIXe siècle; elles proviennent donc de populations parfois très éloignées à l'origine.
Dans le lac Léman et les lacs du pied du Jura, les épinoches sont principalement originaires du Rhône. En Suisse orientale et au sud de l'Allemagne, les épinoches ont tout d'abord été observées dans les affluents du lac de Constance avant de coloniser le lac lui-même. Pendant l'eutrophisation, à partir des années 1960, elles y ont connu des phases de prolifération mais aussi d'effondrement des effectifs.
Des études de l'Eawag publiées en 2019 montrent que le patrimoine génétique des épinoches du lac de Constance provient de trois lignées: une lignée rhénane, une lignée rhodanienne et – au contraire du reste de la Suisse – une lignée d'Europe de l'est qui avait colonisé les fleuves et rivières polonais et baltes à partir de la mer Baltique après les dernières glaciations.