Implications pratiques et fondamentales

Plusieurs résultats de cette thèse peuvent être appliqués à la conservation et à l‟étude de la biodiversité. Premièrement, l‟outil d‟identification moléculaire basé sur les codes-barres génétiques peut être utilisé à diverses fins. Par exemple, il permet d‟identifier des spécimens dont les traits morphologiques sont dégradés ou transformés comme dans le cas de sushis et de filets de poissons (Wong et Hanner 2008). Il peut être utilisé pour établir les relations écologiques par l‟analyse des contenus stomacaux et des fèces (Ward et al. 2009). La librairie de codes-barres génétiques s‟avère aussi être extrêmement utile pour l‟analyse de l‟ADN environnemental (Valentini et al. 2009). De cette façon, elle permet de détecter la présence d‟espèces exotiques envahissantes ou d‟évaluer la diversité d‟un plan d‟eau par une simple analyse d‟échantillon d‟eau. Deuxièmement, la calibration taxonomique du deuxième chapitre et la phylogéographie comparée du quatrième chapitre ont permis de mettre en lumière une multitude de lignées évolutives cryptiques qui ne bénéficient actuellement pas de plan de conservation approprié. En facilitant la description de nouvelles espèces avant leur disparition et en définissant la répartition géographique de lignées évolutives, cette thèse aborde aussi d‟importantes lacunes dans nos connaissances de la biodiversité (ex. Linnean shortfall et Wallace shortfall) (Lomolino et al. 2006). Troisièmement, les résultats du quatrième chapitre définissent des zones biogéographiques qui permettent la mise en place de stratégies de conservation de façon plus éclairée (Davis et al. 2008). En effet, il semble qu‟une première zone biogéographique couvre l‟ouest du bassin des Grands Lacs ainsi que la partie nord-est du bassin du Mississippi alors qu‟une deuxième zone biogéographique couvre l‟est du bassin des Grands Lacs et le nord du bassin de la côte atlantique. Ainsi, de façon plutôt non intuitive, il apparait que le bassin hydrographique du fleuve Saint-Laurent et des Grands Lacs héberge deux communautés différentes de poissons, malgré la connectivité du système et le peu de variation taxonomique et morphologique à l‟intérieur du bassin (Scott et Crossman 1998, Hubbs et Lagler 2004). En protégeant l‟habitat des poissons dans ces deux zones et en évitant le transfert de poissons d‟une zone à l‟autre (par exemple via des ensemencements ou par le transport de poissons appâts), il devient possible de conserver plusieurs espèces sans trop d‟efforts particuliers. Enfin, en ayant mis en évidence certains des principaux mécanismes évolutifs favorisant la diversification biologique, il devient maintenant possible de mettre en place des plans de conservation visant à préserver ces processus évolutifs (Davis et al. 2008). En particulier, les chapitres trois et quatre de cette thèse démontrent l‟importance de la spéciation allopatrique. Il apparait donc important de limiter l‟homogénéisation génétique des populations de poissons telle que par la construction de canaux artificiels. Il semble aussi important de conserver les jeunes lignées évolutives car ce

sont peut-être elles, ayant potentiellement déjà entrepris le long processus de spéciation, qui permettront le plus rapidement l‟arrivée de nouvelles espèces afin de contrebalancer le très important taux d‟extinctions actuel (Jelks et al. 2008).

Plusieurs résultats nous amènent des éléments de réponses sur des questions fondamentales en évolution et en écologie. Premièrement, les résultats du deuxième chapitre révèlent l‟existence probable de l‟un des cas de plasticité phénotypique les plus extrêmes chez les Vertébrés (Docker 2009). En effet, considérant d‟une part que plusieurs paires de lamproies parasites et non parasites représentent de façon récurrente qu‟une seule et même espèce, et d‟autre part les importantes différences de taille, de longévité, de patron de migration, de dentition et d‟alimentation, les lamproies pourraient bien présenter deux stratégies d‟histoire de vie parmi les plus différentes au sein d‟un même patromoine génétique chez les Vertébrés. Deuxièmement, l‟identification des mécanises évolutifs régissant les patrons de répartition de la biodiversité, tels que le gradient latitudinal, représente aussi un champ de recherche fondamental attirant l‟intérêt des chercheurs depuis plus d‟une centaine d‟années (Wallace 1878, Hawkins 2001, Mittelback et al. 2007). En effet, les résultats du troisième chapitre nous renseignent sur deux questions générales. La première question, posée par Stebbins (1974), est la suivante : Est-ce que les tropiques sont riches en espèces parce qu‟il s‟agit d‟un « musée » de vieille diversité ou d‟un « berceau » de nouvelle diversité ? Si l‟on peut étendre l‟application de nos résultats jusqu‟au tropique, il semble que la grande diversité des tropiques vis-à-vis des régions nordiques est due à l‟effet combiné d‟un faible taux d‟extinction et d‟un taux élevé de diversification. Ainsi, les tropiques pourraient représenter à la fois un musée et un berceau de diversité. La deuxième question fondamentale abordée dans le troisième chapitre concerne le lien entre la microévolution et la macroévolution. Certains chercheurs ont suggéré que puisque les processus microévolutifs sont graduels alors que les processus macroévolutifs apparaissent plutôt ponctués dans le registre fossile, les deux niveaux organisationnels ne sont pas régis par les même forces et principes (Gould et Eldrege 1977). Toutefois, puisque les résultats montrent que les deux niveaux sont influencés de façon parallèle par les mêmes forces, il semble qu‟il existe un lien entre la microévolution et la macroévolution (Hudson 1990, Reznick et Ricklefs 2009). Troisièmement, cette thèse confirme le rôle prédominant de la spéciation allopatrique comme moteur de diversification chez les poissons d‟eau douce de l‟Amérique du Nord. En effet, l‟énorme jeu de données du troisième chapitre (plus de 500 espèces) démontre de façon indirecte, mais à une échelle globale, l‟importance de ce processus. L‟analyse plus détaillée effectuée au quatrième chapitre démontre de façon directe l‟importance de la spéciation allopatrique pour un important sous-échantillon de cette faune. Quatrièmement, les résultats du quatrième chapitre démontrent que différentes espèces peuvent répondre aux changements climatiques de façon relativement similaire. Ainsi, alors que plusieurs études ont montré que différentes espèces ont répondu de façon indépendante à un même changement environnemental (Graham et al. 1996, Solstis et al. 2006,

Dasmahapatra et al. 2010), il en est différent pour au moins quelques taxons. Il est possible que les organismes n‟ayant que peu de liberté de mouvements et étant restreints à utiliser un nombre limité de corridors de dispersions, tels que les poissons d‟eau douce, aient une plus grande propension à répondre aux changements climatiques de façon similaire. Enfin, la similitude des structures phylogéographiques obtenue chez plusieurs espèces différentes se reflète aussi par le chevauchement de plusieurs zones de contact secondaire. Ces résultats confirment donc aussi l‟existence de zones de sutures (Remington 1968, Swenson et Howard 2004).