Gradient latitudinal de la diversité génétique


Mardi 6 Décembre 2016


Si on vous posait la question : où trouve-t-on le plus grand nombre d’espèces animales ? Vous répondriez sans doute : en Afrique ; et si on vous demandait de préciser, vous diriez : dans la forêt tropicale. De fait, ce ne sont pas que les espèces animales qui sont en plus grand nombre dans la zone intertropicale humide mais aussi les végétaux, les insectes et même les espèces aquatiques vivant dans les rivières et les mers. Il existe un gradient de diversité spécifique qui s’accroît des pôles aux tropiques, ce gradient avait été décrit il y a plusieurs décades déjà.

D’un point de vue évolutif et notamment des possibilités d’adaptation aux variations de l’environnement qui risquent d’être rapides avec le réchauffement climatique, il est plus fondamental de connaître l’importance de la diversité génétique intra-spécifique qui conditionne l’aptitude d’une espèce à répondre à la sélection naturelle. Jusqu’ici l’accès à cette diversité génétique était quasiment impossible car distribuée dans des milliers de publications. Cependant le dépôt, dans des banques de gènes de séquences génétiques et la facilité d’accéder à ces séquences a permis à des chercheurs* d’évaluer cette diversité génétique intra-spécifique et de voir s’il existait, comme pour la diversité spécifique, un gradient croissant allant des pôles à la zone intertropicale.

Ces chercheurs ont utilisé la séquence nucléotidique du gène du cytochrome b (cytb) qui est particulièrement variable. Ils ont comparé des alignements de séquences nucléotidiques de ce gène pour tous des individus d’une même espèce géographiquement repérés dans chaque carré de 150 000km2 d’une grille terrestre et calculé leur diversité nucléotidique. Ce travail a été fait pour 4675 espèces de mammifères et d’amphibiens. Ils ont calculé  ensuite  pour chaque carré de la grille la moyenne de la diversité génétique de toutes les espèces de mammifères, la moyenne de la diversité génétique de toutes les espèces d’amphibiens et la moyenne de la diversité génétique de toutes les espèces (mammifères + amphibiens) et réalisé à partir de ces moyennes trois cartes du globe : l’une pour la diversité génétique des mammifères, l’autre pour celle des amphibiens et la troisième regroupant mammifères et amphibiens.

Quelles sont les principales conclusions que tirent les auteurs de ce travail :
o   la disponibilité des séquences et la couverture taxonomique est très variable d’un territoire à l’autre ; comme on pouvait s’y attendre la majorité des connaissances se trouve en Europe de l’Ouest, en Amérique du Nord et en Asie de l’Est.
o    L’Europe de l’Ouest a le plus faible niveau de diversité génétique.
o   On identifie un gradient décroissant de variabilité génétique de la zone intertropicale vers les pôles. Ce gradient est à l’image du gradient latitudinal de la richesse en espèces.
o   Ce résultat est en accord avec l’hypothèse qui lie la biodiversité à la température. Celle-ci a un effet direct sur le taux des mutations et sur le temps des générations. En zone intertropicale, la température pourrait ainsi accroître la vitesse de divergence des populations et de leur spéciation.
o   La diversité génétique sur les mammifères et les amphibiens est d’autant plus affectée que la pression humaine est grande.

La diversité génétique d’une espèce alimente son aptitude aux changements environnementaux. De nombreuses espèces, soumises à la pression destructrice humaine, ne survivent qu’en très petit nombre et se multiplient en forte consanguinité ; elles ne possèdent plus de diversité génétique et sont, de ce fait, condamnées à disparaître.


A.   Miraldo et al. Science 20 septembre 2016, N° 6307, pp.1532-1535



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