Tendances actuelles en zoologie

2017/07/05 Ainara Atxurra Ahumada - Zoologia eta Animalia Zelulen Biologia saileko ikertzaileaEHU Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Vous n'avez peut-être jamais entendu parler de Kevin De Queiroz, et la vérité est que jusqu'aux années 2010 son concept d'harmonisation d'espèce n'a pas été étendu dans le monde zoologique, même si l'œuvre la plus célèbre de ce zoologiste américain, Species concepts and species - Délimitation d'espèces - a été publiée en 2007. Pourquoi est-il intégrateur? Car sa définition réunit la plupart des précédentes : évolutive, morphologique et biologique, entre autres. C’est une idée très simple, et c’est ainsi: la composante commune qui sous-tend les concepts des espèces précédentes est la «ligne de méta-population qui évolue séparément», et De Queiroz propose que celle-ci soit la seule caractéristique de l’espèce.

Cependant, sa suggestion la plus remarquable, sans aucun doute, est de considérer les autres propriétés de l'espèce comme secondaires. En fait, lorsque la divergence de deux lignes se produit, en raison de l'évolution, les deux acquièrent des propriétés comme la monofilia, les différents coins écologiques et les caractéristiques morphologiques, l'isolement reproductif, etc. (voir figure 1). Les zoologistes sont d'accord sur le nombre d'espèces qu'il ya avant et après l'acquisition de ces propriétés, à savoir une seule espèce avant que la divergence des lignes se produit et ensuite deux espèces. Au centre, cependant, à mesure que les lignes s'éloignent (mais avant de les séparer), de grandes divergences se produisent selon le concept d'espèce visé. Pour De Queiroz, si nous utilisons ces caractéristiques comme critère de preuve, nous pouvons estimer la division des lignes, c'est-à-dire délimiter les espèces. Ce dernier a beaucoup à voir avec ce qui est mentionné dans la section suivante, la taxonomie intégratrice.

Taxonomie intégratrice : un nouvel élan pour la zoologie

En définitive, la science de la localisation, description, désignation, identification et classification des espèces et autres taxons est la taxonomie. Si l'on regarde attentivement l'histoire de la taxonomie (250 ans), on constate que la morphologie comparée (voir figure 2 à titre d'exemple) est une fondation bien placée. Et aujourd'hui, la morphologie reste la racine de la taxonomie, preuve en sont les descriptions des espèces, qui sont remplies de morphologie comparée.

Figure : “Marigorringo, zuri gorringo, eguzki edo euratzen?” sont quelques-uns des Catalans de la famille Coccinellidae. En regardant les couleurs des elitros (ailes) et la taille du corps, combien d'espèces diriez-vous? Il n'est pas facile de s'inventer, mais il y a trois espèces: 1. Les numéros 2 et 6 sont Coccinella septempunctata (Linnaeus, 1758); 3º, Les numéros 4 et 5 appartiennent à l'espèce Harmonia axyridis (Pallas, 1773) et le numéro 7 à Halyzia sedecimguttata (Linnaeus, 1758). Ed. Ainara Atxurra

À ce stade, il convient de mentionner le terme obstacle taxonomique. Il semble qu'au début des années 1990, le doute des taxonomiques sur la possibilité que la plupart des espèces végétales et animales qui composent la Terre soient indécrites. En d'autres termes, ils ont reçu la responsabilité, car ils pensaient que beaucoup d'espèces pouvaient s'éteindre avant d'être découvertes. Cependant, les scientifiques estiment qu'il existe dans le monde entre 10 et 30 millions d'espèces (dont 80% sont décrites), les taxons étant rares.

Une des réponses pour éviter l'obstacle taxonomique était les codes-barres de l'ADN (voir figure 3), technique moléculaire proposée en 2003 par le Canadien Paul Hebert. L'utilisation de fragments géniques d'or (codes-barres d'ADN), comme le gène mitochondrial COI chez les animaux, l'ARNr ribosomique chez les microorganismes et le gène chloroplastique rbcL chez les plantes, représentaient une révolution dans la taxonomie qui a permis d'identifier de manière standard et efficace la plupart des types d'organismes.

Il n'y avait pas de retour en arrière : la séquence du gène CIO que nous voulons identifier a été assimilée aux portions géniques CIO d'espèces connues dans des bases de données publiques comme GenBank ou Bold, et s'il y a une coïncidence minimale de 99%, nous avons identifié l'espèce ! Ainsi, dans le cas des coccinelles mentionnées à la figure 2, il serait possible d'identifier les trois espèces en utilisant uniquement les codes-barres (si nous recherchons les codes-barres KR482527, KR487306 et KM452301 de GenBank, nous pouvons trouver les espèces correspondantes).

Figure : La technique moléculaire des codes-barres de l'ADN se compose de quatre composants : exemplaires, analyses de laboratoire, bases de données et analyses de données.

Les forces et les faiblesses de la taxonomie moléculaire ont respectivement apporté des adeptes et des détracteurs. En conséquence, la taxonomie est devenue un champ de bataille ces dernières années, comme c'est le cas de la taxonomie traditionnelle, en opposition à la taxonomie moléculaire (morphologie comparée à l'ADN) et vice versa. Cependant, la taxonomie actuelle n'est ni la taxonomie moléculaire ni la taxonomie traditionnelle, mais l'intégratrice.

Figure : Lieu de travail de l'actuel zoologiste expert en invertébrés. Pour l'observation des caractéristiques morphologiques des espèces, le microscope sera utilisé, tandis que les analyses ADN nécessiteront un logiciel spécialisé. Ed. Ainara Atxurra

La taxonomie intégratrice est basée sur la délimitation et la description des espèces (voir figure 4), telles que la morphologie, la génétique, l'écologie, la phylogéographie, le comportement, etc. Chaque zone a ses propres méthodes, mais elles doivent être complétées. La procédure est la suivante: quand dans une caractéristique taxonomique (par exemple, morphologique) nous avons deux groupes d'individus avec des différences, notre hypothèse sera qu'ils sont deux espèces, pour ensuite évaluer les espèces doivent avoir des différences dans une autre caractéristique taxonomique (par exemple, génétique), et il sera nécessaire que ces différences correspondent à la distribution précédente de groupes. Par conséquent, la taxonomie intégratrice est une méthodologie parfaite pour résoudre des cas avec des résultats contradictoires, par exemple chez les espèces cryptiques, la morphologie échouera et il faudra utiliser d'autres critères.

Les nouvelles technologies de plus en plus répandues en zoologie

Les progrès technologiques affectent toute la société et la zoologie ne fait pas exception. Parmi elles, la plus remarquable, et en même temps la plus complexe, est le séquençage de la prochaine génération qui permet de séquencer massivement l'ADN, c'est-à-dire de générer des millions de séquences en un seul processus de séquençage.

Figure : Le koala (Phascolardun cinereus (Goldfuss, 1817)) est un animal australien. C'est un animal exceptionnel, mais menacé d'extinction en raison de maladies (clamidiose et retrovirus) et de l'urbanisation humaine. Une analyse exhaustive de la vulnérabilité aux maladies peut être réalisée en séquençant tout le génome du koala. Ed. Ainara Atxurra

Afin de donner un exemple d'utilisation, les chercheurs décodent l'ensemble du génome de plusieurs animaux grâce à cette nouvelle technique (voir figure 5). Pensez que les chercheurs ont mis des années à décoder tout le génome humain à travers la première méthode de séquençage (Sanger) (environ 30.000 gènes).

Il existe également des améliorations technologiques pour l'étude de la morphologie. Le plus connu, sans doute, est la tomographie par ordinateur, qui convertit fondamentalement les images de rayons X en codes numériques de l'ordinateur. Les zoologistes l'utilisent principalement pour étudier les organes internes, car au lieu de la dissection est une technique non invasive.

D'autre part, il est évident que les systèmes d'information géographique sont d'une grande utilité dans les plans de conservation et de gestion des espèces, car ils permettent d'analyser conjointement la cartographie thématique et la localisation géographique des espèces. Par exemple, chez les espèces menacées d'extinction, nous pouvons connaître les caractéristiques des habitats les plus appropriés au moyen de systèmes d'information géographique.

Un autre défi de la zoologie est que nous ayons tous accès à l'information taxonomique actualisée de n'importe où dans le monde. Pour cela, il est indispensable de numériser et de diffuser l'information sur Internet. Nous aborderons quatre initiatives mondiales. Attention : la section précédente mentionne deux entités qui collectent et diffusent des données ADN, Bold et GenBank.

Supposons que nous voulions savoir de quelle famille appartiennent les pages catalanes de la figure 2. Où pourrions-nous aller ? La base de données informatisée Catalogue of Life (Catalogue de la vie) constitue une excellente opportunité, car elle forme une liste exhaustive d'êtres vivants, avec environ 3000 taxons. De plus, le catalogue conjugue et met en œuvre les données de 158 autres bases et, en raison de la combinaison des deux forces, il dispose actuellement de 1,14 million d'espèces animales disponibles. Mais il n'y a pas encore toutes les espèces: par exemple, dans les mollusques il manque 40% des espèces connues.

Si l'on souhaite des informations générales sur l'harmonie axydiris coccinelle, on utilisera l'Encyclopedia of Life (Encyclopédie de la vie), qui compte actuellement 1,3 million de feuilles d'espèces. Ces pages contiennent des données sur la morphologie, l'ADN et l'écologie, la littérature, les cartes de distribution, les vidéos, les photos et les sons, etc.

Y a-t-il de nouvelles espèces de Coccinella ? Nous consulterons dans le registre officiel dénommé Zoo Bank (Banque des animaux), dépendant du comité zoologique international. Les noms scientifiques des nouvelles espèces ainsi que les publications scientifiques avec leurs descriptions apparaissent dans OlogiBank.

Enfin, si nous cherchons des informations sur la distribution de l'espèce Coccinella septempunctata, dans ce cas précis, The Global Biodiversity Information Facility (Service d'Information Mondiale de la Biodiversité) peut être la meilleure option, avec 514 millions de rendez-vous sur les animaux.

Après avoir lu cet article, nous pouvons conclure que c'est une période parfaite pour être un zoologiste. Au cours des quinze dernières années, de nouveaux phénomènes ont eu une forte incidence sur la zoologie, à savoir des concepts et des méthodologies innovants, ainsi que des progrès scientifiques et technologiques constants, nous ont rapprochés de la connaissance des animaux et nous ont posé de nouveaux défis. Mais nous n’avons fait que commencer à étudier les animaux…

Bibliographie Bibliographie

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