Des chercheurs du Trinity College Dublin ont découvert une courbe universelle de performance thermique qui régit la réponse de chaque organisme vivant aux changements de température. Ce schéma, applicable des bactéries aux poissons, montre des pics de performance à une température optimale avant un déclin abrupt, soulignant les limites de l'adaptation dans un monde qui se réchauffe. Les résultats, publiés dans PNAS, suggèrent que l'évolution ne peut échapper à cette règle fondamentale.
Dans une étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences en 2025, des scientifiques du Trinity College Dublin ont analysé plus de 2 500 courbes de performance thermique sur des milliers d'espèces, révélant un schéma cohérent qu'ils appellent la courbe universelle de performance thermique (UTPC). Cette courbe décrit comment la performance biologique —que ce soit des lézards sprintant, des requins nageant ou des bactéries se divisant— augmente progressivement avec la hausse de la température jusqu'à un point optimal, puis chute brutalement, pouvant mener à une défaillance physiologique ou à la mort à des chaleurs plus élevées.
L'UTPC s'applique uniformément à tous les grands groupes de vie, y compris les bactéries, les plantes, les reptiles, les poissons et les insectes, malgré des milliards d'années de divergence évolutive. Comme l'a expliqué Andrew Jackson, professeur de zoologie à l'École des sciences naturelles de Trinity et co-auteur : « À travers des milliers d'espèces et presque tous les groupes de vie, y compris les bactéries, les plantes, les reptiles, les poissons et les insectes, la forme de la courbe qui décrit comment la performance change avec la température est très similaire. Cependant, les différentes espèces ont des températures optimales très différentes, allant de 5 °C à 100 °C, et leur performance peut varier beaucoup en fonction de la mesure de performance observée et de l'espèce en question. »
Jackson a ajouté : « Ce que nous avons montré ici est que toutes les courbes différentes sont en fait la même courbe exacte, juste étirée et décalée sur différentes températures. Et de plus, nous avons montré que la température optimale et la température maximale critique à laquelle la mort survient sont inextricablement liées. Quelle que soit l'espèce, elle doit simplement avoir une plage de température plus petite dans laquelle la vie est viable une fois que les températures se décalent au-dessus de l'optimum. »
L'auteur principal, le Dr Nicholas Payne, a souligné les implications : « Ces résultats proviennent d'une analyse approfondie de plus de 2 500 courbes de performance thermique différentes, qui comprennent une variété considérable de mesures de performance différentes pour une variété tout aussi considérable d'espèces différentes —des bactéries aux plantes, et des lézards aux insectes. Cela signifie que le schéma s'applique aux espèces de tous les grands groupes qui ont divergé massivement au fur et à mesure que l'arbre de la vie a grandi au cours de milliards d'années d'évolution. Malgré cette riche diversité de la vie, notre étude montre que toutes les formes de vie restent fondamentalement remarquablement contraintes par cette 'règle' sur la façon dont la température influence leur capacité à fonctionner. Le mieux que l'évolution ait réussi est de déplacer cette courbe —la vie n'a pas trouvé de moyen de s'écarter de cette forme très spécifique de performance thermique. »
Les chercheurs prévoient d'utiliser l'UTPC comme référence pour identifier toute espèce qui pourrait s'écarter subtilement de ce schéma, en particulier au milieu du réchauffement climatique en cours.