Le lien entre diversité génétique et adaptation par sélection naturelle

Publié par Isabelle le 27/02/2021 à 13:00
Source: CNRS INEE
La diversité génétique des populations de plantes et d'animaux à l'échelle mondiale: mieux la comprendre pour mieux la conserver

La diversité génétique permet aux espèces de s'adapter face aux modifications de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...). C'est un trésor façonné par l'évolution et la conserver efficacement à l'échelle du globe est devenu une priorité.

Dans un article paru dans Nature Communications le 22 janvier 2021, des scientifiques de la Station d'Ecologie Théorique et Expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes...) (SETE - CNRS), de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de Systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour...), Evolution, Biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie...) (ISYEB - MNHN / CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...) / Sorbonne (La Sorbonne est un complexe monumental du Quartier latin de Paris. Elle tire son nom du...) Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) / EPHE / Université des Antilles) et de l'Université de Louvain analysent pour la première fois la distribution de la diversité génétique (La diversité génétique est une caractéristique décrivant le niveau de...) chez plus de 8000 populations de plantes et d'animaux à l'échelle du globe. Ils démontrent une distribution très hétérogène de cette diversité entre les espèces et les espaces, qui résulte de nombreux facteurs comme le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une...) ou la longévité (La longévité d'un être vivant est la durée de vie pour laquelle il est...) des individus. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour la conservation de la biodiversité à l'échelle du globe.


Distribution des populations de plantes (points verts) et animaux (points violet) pour lesquels la diversité génétique a été estimé. Cela couvre plus de 8000 populations et 700 espèces à l'échelle du globe.

Face aux changements globaux comme le réchauffement climatique (Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou...), la destruction des habitats ou la pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le...), les espèces animales et végétales doivent s'adapter pour persister. La diversité génétique est l'essence qui permet aux espèces de s'adapter par sélection naturelle (En biologie, la sélection naturelle est l'un des mécanismes qui guident l'évolution...) ; plus elle est élevée, plus les capacités d'adaptation sont importantes. La conservation de cette facette de la biodiversité est donc essentielle. Toutefois, on sait encore mal comment elle est répartie sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) ni quels sont les facteurs qui gouvernent sa distribution à une telle échelle. Ces connaissances sont requises pour développer des politiques de conservation qui soient pertinentes et durables.

Dans une récente étude parue dans Nature Communications, un groupe de chercheurs belges et français, issus de de la Station d'Ecologie Théorique et Expérimentale (SETE - CNRS), de l'Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité (ISYEB - MNHN / CNRS / Sorbonne Université / EPHE / Université des Antilles) et de l'Université de Louvain, a synthétisé pour la première fois les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) génétiques existantes dans la littérature pour plus de 8000 populations et plus de 700 espèces de plantes et d'animaux terrestres à l'échelle de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) (Figure 1).

En collectant les données génétiques à l'échelle de la population, c'est à dire là où les contraintes environnementales agissent sur les organismes, les auteurs ont pu identifier les facteurs qui influencent la diversité génétique: des facteurs environnementaux (par exemple le climat actuel ou la variabilité climatique au cours des derniers millénaires), mais aussi des facteurs biologiques (les caractéristiques des individus comme leur taille, leur fécondité ou leur longévité) et biogéograhiques (la place de la population au sein de l'aire de répartition de l'espèce).

Leurs résultats indiquent que la diversité génétique est distribuée de façon très hétérogène à l'échelle de la planète, mais aussi entre les espèces (Figure 2). Par exemple, les plantes ont en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) une diversité génétique beaucoup plus faible que les animaux. De la même façon, au sein des animaux, les amphibiens et les mollusques ont une diversité génétique particulièrement faible (Figure 2), ceci pouvant s'expliquer par la façon dont ces organismes se reproduisent. Certaines généralités ont par ailleurs émergé entre les espèces, comme par exemple l'impact consistant de facteurs climatiques contemporains comme le niveau de précipitation (En météorologie, le terme précipitation désigne des cristaux de glace ou des...) ou la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...), ou encore le rôle majeur de caractéristiques individuelles telles que la longévité (Figure 2).

Cette étude confirme par ailleurs l'hypothèse selon laquelle - de façon générale - la diversité génétique est plus forte au coeur de l'aire de répartition d'une espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type »...) plutôt qu'en périphérie (Le mot périphérie vient du grec peripheria qui signifie circonférence. Plus...), même si des exceptions ont été identifiées, avec des implications importantes en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) de conservation. En revanche, et de façon très surprenante, les auteurs n'ont pas trouvé d'évidence que la diversité génétique était plus forte à l'équateur qu'aux pôles, ce qui remet en question l'idée reçue voulant que tous les niveaux de biodiversité soient plus riches à l'équateur. De manière générale, cette étude montre que la distribution de la diversité génétique est influencée par de nombreux facteurs qui parfois interagissent, ce qui implique que de nouvelles théories soient élaborées pour expliquer sa répartition à l'échelle du globe.


La diversité génétique est globalement plus forte chez les plantes (distribution verte, graphe de gauche) que chez les animaux (distribution violette, graphe de gauche). Mais au sein de chaque groupe on observe aussi beaucoup de variation. Par exemple, chez les animaux, les amphibiens (illustré par le Triton alpestre) sont caractérisés par une diversité génétique plus faible que les mammifères (illustré le Cerf élaphe). Ces différences s'expliquent entre autre par la longévité des espèces ; par exemple, chez les plantes la diversité génétique est plus élevée chez les annuelles (illustré par la Rhinante velu) que les pérennes (illustré par le Chêne (Le chêne est le nom vernaculaire de nombreuses espèces d'arbres et d'arbustes appartenant...) pédonculé).

La plupart des plans internationaux de conservation de la biodiversité sont actuellement développés à l'échelle des espèces, avec comme principal enjeu le maintien de la diversité des espèces à l'échelle du globe. Néanmoins la diversité génétique propre aux espèces est essentielle car elle constitue le fondement de la biodiversité. Cette étude, en servant de point (Graphie) de référence, est donc une première pierre à l'édification d'une politique globale de conservation de la biodiversité couvrant tous ses niveaux d'organisation (Une organisation est), des gènes aux espèces et aux écosystèmes.

Ce travail contribue à comprendre la façon dont se répartit la biodiversité des plantes et des animaux à l'échelle du globe, et comment les activités humaines modifient cette répartition. En particulier, cette étude se concentre sur la diversité génétique des êtres vivants qui permet à ces derniers d'évoluer face aux nouvelles pressions comme le changement climatique.

Références:
De Kort H., Prunier J.G., Ducatez S., Honnay O., Baguette M., Stevens V.M., and Blanchet S. (2021). Life history, climate and biogeography interactively affect worldwide genetic diversity of plant and animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un...) populations. Nature Communications

Contact:
- Michel Baguette - Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité (ISYEB - CNRS/Sorbonne Univ/MNHN/EPHE) - baguette at mnhn.fr
- Simon Blanchet - Station d'Ecologie Théorique et Expérimentale (SETE - CNRS) - Simon.blanchet at sete.cnrs.fr
- Hanne De Kort - Laboratory of Plant Conservation and Population Biology (KU Leuven) - hanne.dekort at kuleuven.be
- Olivier Guillaume (Guillaume est un prénom masculin d'origine germanique. Le nom vient de Wille, volonté et Helm,...) - Correspondant communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle,...) - Station d'Ecologie Théorique et Expérimentale (SETE - CNRS) - Olivier.GUILLAUME at sete.cnrs.fr
- Catherine Clerc - Correspondant communication - Station d'Ecologie Théorique et Expérimentale (SETE - CNRS) - catherine.clerc at sete.cnrs.fr
Cet article vous a plu ? Vous souhaitez nous soutenir ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis et/ou commentez-le, ceci nous encouragera à publier davantage de sujets similaires !
Page générée en 0.178 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique