Thermal tolerance of range-shifting fishes in Western Uganda

À mesure que les conditions écologiques changent à travers le monde, les espèces déplacent leurs aires de répartition géographique afin de suivre l'habitat dont elles ont besoin. En tant qu'ectothermes, les poissons dépendent fortement de leur environnement pour réguler leurs processus physiologiques, et de nombreuses études ont déjà montré que l'augmentation de la température de l'eau peut avoir plusieurs effets négatifs sur la physiologie des poissons. Certaines espèces de poissons présentent une capacité d'acclimatation thermique, ce qui peut leur permettre de persister dans leurs habitats actuels face au réchauffement des eaux. Malgré cela, des changements de répartition par contraction et expansion de l'aire de répartition ont été signalés chez de nombreuses espèces de poissons, dans lesquelles les poissons déplaçant leur répartition vers des habitats plus frais pour répondre à leurs besoins thermiques. Les espèces qui changent d'aire de répartition sont susceptibles de rencontrer d'autres facteurs de stress, qui pourraient alors nécessiter des changements rapides pour faciliter la persistance. Cette thèse explore la relation entre la tolérance thermique et les changements d'aire de répartition et comment l'expansion de l'aire de répartition le long d'un gradient environnemental est affectée par la réponse à un deuxième gradient environnemental.Dans le premier chapitre, j’ai exploré la relation entre la tolérance thermique et les changements d’aire de répartition chez différentes espèces de poissons du genre cyprinidé Enteromius. Enteromius apleurogramma a récemment étendu son aire de répartition à un affluent nord en amont de la rivière Mpanga dans le parc national de Kibale, en Ouganda. Ce système d’affluents n’était auparavant habité que par le congénère Enteromius neumayeri et le poisson-chat Clarias liocephalus. De plus, d’autres espèces congénères du sud de l’aire de répartition d’E. apleurogramma, Enteromius alberti et Enteromius kerstenii, n’ont pas connu de tels changements d’aire de répartition. Nous avons quantifié les limites thermiques inférieures et supérieures d’E. apleurogramma dans son aire de répartition, ainsi que celles des congénères en amont et en aval. Le CTmax ne différait pas significativement entre E. apleurogramma, E. alberti et E. kerstenii ; et le CTmax d’E. apleurogramma était significativement inférieur à celui d’E. neumayeri. Pour CTmin, nous avons trouvé un niveau significatif de variation interspécifique, E. apleurogramma ayant le CTmin le plus bas, suivi par E. kerstenii et E. alberti. Nos résultats suggèrent que CTmin peut être une mesure thermique importante lorsqu'il s'agit de prédire la contraction de l'aire de répartition des espèces à l'extrémité sud de leur distribution.Dans le deuxième chapitre, j’ai étudié comment l’expansion de l’aire de répartition le long d’un gradient thermique est affectée par la réponse à un deuxième gradient environnemental – l’oxygène dissous. Pour y parvenir, nous nous sommes concentrés sur une espèce différente au sein du même système fluvial, Platypanchax modestus, qui déplace également sa répartition en amont vers une altitude plus élevée. Il est intéressant de noter que la population source de cette espèce habite des eaux normoxiques dans son aire de répartition, mais elle a étendu son aire de répartition en amont dans des cours d’eau riches en oxygène et des marais pauvres en oxygène. Nous avons utilisé ce système pour vérifier si les poissons qui ont déplacé leur aire de répartition vers des habitats hypoxiques en amont montrent des signes d’une capacité d’absorption d’oxygène accrue par rapport aux congénères qui ont déplacé leur aire de répartition vers l’amont dans des habitats normoxiques et s’il existe une relation entre le CTmax et la concentration en oxygène et/ou la température de l’eau de l’habitat. L’analyse des branchies a suggéré des différences dans la capacité d’absorption d’oxygène parmi les populations de P. modestus, la population de l’habitat fluvial d’origine ayant la plus petite longueur totale de filaments branchiaux. P. modestus qui a étendu son aire de répartition dans le marais hypoxique avait les plus grandes branchies, ce qui suggère une plus grande capacité d'absorption d'oxygène dans la nouvelle aire hypoxique de cette espèce. Pour la tolérance thermique, nous avons trouvé une faible relation positive entre CTmax et l'oxygène dissous, mais aucune relation entre CTmax et la température de l'eau. Nos résultats soutiennent l'hypothèse de la dépendance à l'oxygène de la tolérance thermique supérieure chez P. modestus et suggèrent que la capacité d'absorption d'oxygène peut être déterminée par des effets environnementaux

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