Published July 7, 2023
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Journal article
Disparate genetic divergence patterns in three corals across a pan-Pacific environmental gradient highlight species-specific adaptation
Creators
- Voolstra, Christian
- Hume, Benjamin
- Armstrong, Eric
- Mitushasi, Guinther
- Porro, Barbara
- Oury, Nicolas
- Agostini, Sylvain
- Boissin, Emilie
- Poulain, Julie
- Carradec, Quentin
- Paz-García, David
- Zoccola, Didier
- Magalon, Hélène
- Moulin, Clémentine
- Bourdin, Guillaume
- Iwankow, Guillaume
- Romac, Sarah
- Banaigs, Bernard
- Boss, Emmanuel
- Bowler, Chris
- de Vargas, Colomban
- Douville, Éric
- Flores, Michel
- Furla, Paola
- Galand, Pierre
- Gilson, Eric
- Lombard, Fabien
- Pesant, Stéphane
- Reynaud, Stéphanie
- Sullivan, Matthew
- Sunagawa, Shinichi
- Thomas, Olivier
- Troublé, Romain
- Thurber, Rebecca Vega
- Wincker, Patrick
- Planes, Serge
- Allemand, Denis
- Forcioli, Didier
Contributors
Others:
- Institut de Recherche sur le Cancer et le Vieillissement (IRCAN) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- Laboratoire d'Excellence CORAIL (LabEX CORAIL) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de La Réunion (UR)-Université de la Polynésie Française (UPF)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)-Institut d'écologie et environnement-Université des Antilles (UA)
- Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement (CRIOBE) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Institut de Biologie François JACOB (JACOB) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
- Laboratoire International Associé Réponse des Organismes et Populations face au Stress Environnemental - Université Côte d'Azur - Centre Scientifique de Monaco (LIA ROPSE) ; Université Côte d'Azur - Centre Scientifique de Monaco
- Fondation Tara Ocean
- Global Oceans Systems Ecology & Evolution - Tara Oceans (GOSEE) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Aix Marseille Université (AMU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université de Toulon (UTLN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord])-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-European Molecular Biology Laboratory (EMBL)-École Centrale de Nantes (Nantes Univ - ECN) ; Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Université australe du Chili
- Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC) ; Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire d'Ecogéochimie des environnements benthiques (LECOB) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Centre Hospitalier Universitaire de Nice (CHU Nice)
- Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Description
Tropical coral reefs are among the most affected ecosystems by climate change and face increasing loss in the coming decades. Effective conservation strategies that maximize ecosystem resilience must be informed by the accurate characterization of extant genetic diversity and population structure together with an understanding of the adaptive potential of keystone species. Here we analyzed samples from the Tara Pacific Expedition (2016-2018) that completed an 18,000 km longitudinal transect of the Pacific Ocean sampling three widespread corals-Pocillopora meandrina, Porites lobata, and Millepora cf. platyphylla-across 33 sites from 11 islands. Using deep metagenomic sequencing of 269 colonies in conjunction with morphological analyses and climate variability data, we can show that despite a targeted sampling the transect encompasses multiple cryptic species. These species exhibit disparate biogeographic patterns and, most importantly, distinct evolutionary patterns in identical environmental regimes. Our findings demonstrate on a basin scale that evolutionary trajectories are species-specific and can only in part be predicted from the environment. This highlights that conservation strategies must integrate multi-species investigations to discern the distinct genomic footprints shaped by selection as well as the genetic potential for adaptive change.
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.science/hal-04239675
- URN
- urn:oai:HAL:hal-04239675v1
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- UNICA