Déterminismes moléculaires et sélectifs du maintien du potentiel adaptatif dans un écosystème aquatique hétérogène

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L'objectif à long terme de mon programme de recherche est de produire de nouvelles connaissances fondamentales sur les processus évolutifs et écologiques responsables de générer et maintenir le potentiel d'adaptation et la diversité génétique au sein de populations naturelles. Puis, ces connaissances sont mises en application pour la gestion et la conservation de la biodiversité, principalement dans les écosystèmes aquatiques. Une des questions les plus fondamentales en biologie évolutive est d'élucider et comprendre les processus par lesquels la diversité (épi)génétique peut être maintenue au sein des populations naturelles. Cette question prend toute son importance dans un contexte de changements globaux auxquels les organismes devront s'adapter puisqu'ultimement, le potentiel adaptatif repose sur un réservoir de variation (épi)génétique sur lequel la sélection naturelle pourra agir. Dans ce contexte, mon objectif de recherche pour les 5 prochaines années sera de documenter le rôle de mécanismes fondamentaux par lesquels le potentiel adaptatif et évolutif au sein des populations naturelles peut être maintenu, ceci dans l'optique d'améliorer notre compréhension quant à la capacité des espèces de se maintenir dans un environnement changeant. Les populations d'épinoche à trois épines qui peuplent le Fleuve et l'Estuaire du Saint-Laurent seront utilisées comme modèle d'étude. Quatre objectifs à courts termes seront ciblés : i) Rôle de la sélection polygénique dans le processus d'adaptation locale; ii) Rôle des variants structuraux dans les processus d'adaptation; iii) influence de la variation épigénétique sur la valeur sélective; iv) Rôle de la sélection balancée dans le maintien de la diversité génétique; Par son approche comparative originale combinant travaux en nature et en environnement contrôlé, la réalisation de ce projet de recherche a d'excellentes chances d'apporter une contribution majeure à la compréhension du rôle respectif de différents niveaux de variation moléculaire (nucléotidique simple, variants structuraux, épigénétique) ainsi que différentes formes de sélection(directionnelle, polygénique, balancée) sur le maintien du potentiel adaptatif dans un environnement hétérogène complexe. D'un point de vue appliqué, la compréhension des mécanismes fondamentaux de l'adaptation locale aura également des retombées concrètes pour l'ensemble de la société en contribuant à la préservation de nos ressources génétiques pour le bénéfice des générations futures. Par exemple, les résultats empiriques obtenus contribueront à raffiner les modèles visant à prédire comment les organismes peuvent maintenir leur potentiel adaptatif face aux perturbations environnementales d'origine anthropique.