La faune marine révélée par son ADN environnemental

Le 04 mai 2018 par Romain Loury
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Requin en Nouvelle-Calédonie
Requin en Nouvelle-Calédonie
IRD Laurent Vigliola

L’ADN environnemental (ADNe) fait peu à peu ses preuves: lors d’une étude menée en Nouvelle-Calédonie, des chercheurs sont parvenu à révéler la présence d’espèces de requins jusqu’alors très difficiles à observer lors de plongées.

C’est une technique émergente, mais qui pourrait bien révolutionner l’évaluation de la biodiversité, particulièrement en milieu aquatique: l’ADN environnemental, à savoir celui que laissent derrière eux tous les organismes vivants, que ce soit sous forme de cellules, de fragments de peau, d’excréments ou de sang.

Plus d’espèces identifiées

Appelée «metabarcoding», la technique consiste à prélever un volume d’eau (en mer ou en eau douce), puis à amplifier l’ADN qui y est présent sous forme de traces, grâce à la technique de PCR (Polymerase Chain Reaction). Cet ADN amplifié est ensuite séquencé, puis comparé aux bases de données génétiques. Ce qui permet de déterminer quelles espèces sont présentes dans le milieu.

L’ADNe présente de nombreux avantages sur les techniques classiques, dont l’observation directe. Il pourrait notamment permettre d’identifier un plus grand nombre d’espèces, en particulier celles rares ou difficiles à observer en milieu naturel.

Plus efficace que les plongées

Une étude internationale, notamment menée par l’IRD, le CNRS et l’université de Montpellier[i], vient d’en faire la démonstration en Nouvelle-Calédonie: publiée dans Scientific Advances, elle montre qu’il est possible de détecter plus d’espèces de requins grâce à cette technique que par des méthodes classiques d’observation.

Sur les 26 espèces historiquement présentes en Nouvelle-Calédonie, les chercheurs en ont dépisté 13, dans le parc naturel de la Mer de corail et près de Nouméa, en analysant seulement 22 échantillons d’eau marine, alors qu’ils n’en avaient trouvé que neuf lors de 2.758 plongées et avec 385 stations de caméras appâtées.

Alors que les plongeurs ne voient de requin que lors de 15% de leurs immersions, 91% des échantillons d’ADNe montrent leur présence. Et seuls 3% des plongées permettent d’observer plus de deux espèces, contre 64% des échantillons séquencés. Les chercheurs ont identifié jusqu’à sept espèces sur un même échantillon, alors qu’ils n’en ont jamais observé plus de trois lors d’une même plongée.

Mesurer la «diversité invisible»

«Avec quelques prélèvements supplémentaires d’ADN environnemental, nous devrions bientôt pouvoir déterminer quelles espèces de requins sont réellement manquantes, et donc révéler la diversité invisible des requins dans les zones soumises à la pression anthropique en Nouvelle-Calédonie», indique David Mouillot, professeur en écologie à l’université de Montpellier.

«L’ADN environnemental va jouer un rôle de plus en plus important dans le futur, en fournissant des informations cruciales sur la mégafaune craintive et menacée, et va aider à mettre en place des mesures de protection plus adaptées», précise Laurent Vigliola, chercheur en écologie marine au centre IRD de Nouméa.

Si la technique d’ADNe pourrait s’avérer très utile pour les experts de la biodiversité, elle ne permet pas, comme l’observation directe, d’étudier les individus au plus près, par exemple en termes de sexe, de stade de développement ou de comportement. Pour l’instant, elle n’est applicable qu’en milieu aquatique, pas en milieu terrestre.



[i] IRD: Institut de recherche pour le développement, CNRS: Centre national de la recherche scientifique. A également participé à l’étude l’Ecole pratique des hautes études (EPHE). L’étude a été menée dans le cadre du programme de recherche APEX, conduit sur les requins de Nouvelle-Calédonie.

 



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