Les récifs coralliens abritent l’un des plus spectaculaires assemblages de poissons sur notre planète et plus de la moitié des espèces océaniques y ont élu domicile. Or, les poissons de ces récifs ont été à ce jour très peu étudiés d'un point de vue évolutif et la compréhension de leurs modes de diversification reste encore très limitée. Le laboratoire de morphologie fonctionnelle et évolutive de l’Université de Liège s’y attèle tout particulièrement et les récents travaux sur les poissons demoiselles, la famille des Pomacentridae, permet d’affiner les concepts évolutifs classiquement admis par la communauté des scientifiques spécialistes de la Biologie évolutive.

Depuis Charles Darwin, qui publia en 1859 son livre De l'origine des espèces, les théories de l’évolution ont … bien évolué. La théorie de Darwin repose sur le mécanisme de la sélection naturelle qui explique l'adaptation des espèces aux milieux au fil des générations. En sélectionnant les individus les plus adaptés, les traits qui favorisent la survie et la reproduction voient leur fréquence s'accroître d'une génération à l'autre puisqu'ils sont héréditaires. Les travaux de Darwin sur les pinsons des îles Galapagos illustrent comment, par une radiation adaptative d’une espèce originale sont apparus plusieurs espèces ayant différents types de bec : ces traits étant acquis par adaptation à divers régimes alimentaires et colonisation de niches écologiques variées.

Dans les années 1940, la Théorie synthétique de l'évolution nait de l'articulation entre la théorie de la sélection naturelle Darwinienne et celle de la génétique mendélienne. La découverte de l'ADN et la biologie moléculaire viennent parachever cet édifice scientifique. Depuis, la biologie de l'évolution est intégrée à toutes les disciplines de la biologie et, plus récemment, l'étude de l'évolution profite du développement de l'informatique et des progrès de la biologie moléculaire, notamment du séquençage du génome qui permet le développement de la phylogénie par un apport très important de données.

De façon généralement admise par la communauté scientifique, la radiation adaptative implique une diversification précoce, rapide et unique de plusieurs lignées à partir d’un ancêtre commun en conséquence d’une opportunité écologique : la colonisation de nouvelles régions, l’extinction de compétiteurs ou le développement de traits représentant des innovations majeures. Selon ce scénario, la vitesse de diversification des espèces est initialement très importante et puis diminue avec le temps (« early burst »). D’autre part, il est attendu que les sous-clades issus de cette radiation présentent une diversité écologique et phénotypique variée.

Mais d’autres types de radiation évolutive sont possibles telles que des radiations répétées induisant des convergences évolutives. Ce mécanisme évolutif explique les ressemblances morphologiques, parfois comportementales, entre des espèces soumises aux mêmes contraintes environnementales. Ces espèces présentent des caractères analogues mais qui n’ont pas été hérités d’un ancêtre commun. Dans certains cas, les différences entre deux espèces convergentes peuvent être assez faibles à première vue, et conduire à des erreurs de classification phylogénétique. Ainsi, ce n’est qu’en 1693, que le naturaliste John Ray établit que les cétacés appartiennent bien à la classe des mammifères malgré une forte ressemblance avec les poissons due à des évolutions convergentes ayant mené, dans les deux cas, à une adaptation au milieu aquatique. Selon le scénario de radiations répétées, il est attendu que l’on n’observe pas de pic précoce dans la diversification des espèces, et une diminution de celle-ci au cours du temps, contrairement aux modèles avec un seul et unique événement de radiation adaptative.