Des chercheurs de la Texas A&M School of Veterinary Medicine & Biomedical Sciences (VMBS) ont publié une feuille de route pour aider l’industrie mondiale de la pêche à devenir plus durable. Le plan en cinq étapes décrit comment l’industrie de la pêche peut utiliser la génomique des populations (comparaisons à grande échelle de l’ADN d’une espèce) pour prévenir la surpêche.
La feuille de route, récemment publié dans le Revue annuelle des biosciences animalespeut également être utilisé pour surveiller la diversité génétique de n’importe quelle espèce, pas seulement des poissons.
« La pêche est un élément très important de notre sécurité alimentaire », a déclaré le Dr Leif Andersson, professeur au Département des biosciences vétérinaires intégratives du VMBS. « La chaîne alimentaire marine est également très interconnectée, donc avoir un faible nombre d’un type de poisson peut être préjudiciable à de nombreuses autres espèces.
« Malheureusement, plus d’un tiers des populations de poissons dans le monde sont en déclin en raison de facteurs tels que la surpêche et le réchauffement climatique », a-t-il déclaré. « Notre feuille de route peut aider l’industrie de la pêche à surveiller de plus près les populations de poissons afin que nous sachions quand arrêter de les pêcher et aussi quand ils peuvent avoir besoin d’une aide à la conservation pour restaurer leur nombre. »
L’utilisation de la génomique des populations permettra à l’industrie de la pêche de connaître les détails exacts des poissons qu’elle pêche, y compris l’endroit où ils frayent et où la population se déplace à différents moments de l’année.
« Différentes populations du même poisson peuvent présenter des distinctions importantes. Par exemple, même chez une espèce abondante comme le hareng de l’Atlantique, nous avons de nombreuses sous-populations », a déclaré Andersson. « Un type de hareng peut être adapté pour vivre dans des eaux plus chaudes et un autre dans des températures plus froides. Si vous épuisez une population, cette variété spécifique risque de ne pas revenir, ce qui peut avoir des conséquences sur les humains, les autres animaux et l’environnement. »
Mais les techniques présentées dans la feuille de route ne sont pas spécifiques aux poissons : elles peuvent être utilisées par tout scientifique cherchant à surveiller la diversité génétique.
« Si vous gérez une zone avec de nombreuses populations de loups – ou même d’abeilles locales – et que vous souhaitez connaître le nombre d’espèces, vous pouvez utiliser la même feuille de route », a déclaré Andersson. « C’est utile à tout le monde. »
Mettre la génomique des populations au service
Selon le nouveau plan, la surveillance d’un stock de poissons commence par le séquençage du génome de cette espèce, un processus qui révèle aux scientifiques exactement ce que fait chaque section de l’ADN d’un organisme.
« La première étape consiste à créer un génome de référence, qui montre la fonction de chaque gène sur chaque chromosome de manière aussi complète que possible », a déclaré Andersson. « Les gènes sont importants car ils déterminent tout, depuis les caractéristiques physiques, comme la couleur des écailles, jusqu’aux systèmes complexes, comme le système immunitaire.
« Nous avons beaucoup de chance de vivre dans ce que j’appelle ‘l’âge d’or’ de la recherche en génétique, car la technologie rend les résultats plus complets et le processus moins coûteux », a-t-il déclaré. « Pendant longtemps, il était difficile d’obtenir des génomes de référence complets car il s’agissait de sections d’ADN très longues et répétitives. Cependant, nous avons désormais la capacité de lire ces longues sections en utilisant de meilleures technologies de séquençage et de bioinformatique. »
Une fois que les spécialistes des populations disposent d’un génome de référence de l’espèce qu’ils souhaitent surveiller, ils ont besoin d’un moyen de faire la différence entre les populations régionales.
« La deuxième étape consiste à déterminer où les poissons se reproduisent ; vous devez savoir où se reproduit la population que vous souhaitez surveiller », a déclaré Andersson. « Une fois que vous savez cela, vous devez prélever des échantillons de poissons au point de frai et séquencer leur ADN. Vous pouvez ensuite comparer l’ADN de la population au génome de référence et voir les différences. »
La troisième étape consiste à mesurer la fréquence des variations génétiques dans la population.
« Vous devez savoir à quel point les populations d’un même poisson sont différentes », a déclaré Andersson. « Par exemple, si vous prélevez 100 échantillons d’ADN d’anguilles en Angleterre et la même quantité du Nil en Égypte, vous verrez qu’il n’y a pas de différence génétique significative. C’est parce que toutes les anguilles font partie de la même population : elles ont le même zone de frai dans la mer des Sargasses.
« Mais le hareng est différent », a-t-il déclaré. « Si vous prélevez des échantillons de hareng de différentes régions de l’océan Atlantique, vous découvrirez des centaines d’endroits dans le génome où il existe des différences. Chaque population de hareng s’est adaptée à sa situation géographique et aura besoin d’un plan de gestion différent. »
Selon Andersson, les deux dernières étapes consistent à utiliser les informations des étapes précédentes pour déterminer exactement le nombre de populations différentes d’une espèce.
« Vous pouvez même approfondir votre analyse et utiliser des marqueurs génétiques spécifiques pour déterminer où se trouve chaque stock à chaque moment de l’année », a-t-il déclaré. « C’est comme avoir une empreinte génétique qui permet de créer un plan de gestion spécifique à chaque stock. »
Entrer dans l’avenir de la gestion de la population
Les autorités européennes des pêches ont déjà commencé à utiliser la feuille de route de gestion établie par Andersson et ses collaborateurs de recherche pour surveiller les populations clés de poissons qui sont importantes à la fois pour l’économie et la biodiversité locale.
Bien qu’Andersson et son équipe ne collectent pas de données démographiques dans une base de données unique, il espère que davantage de personnes dans l’industrie mondiale de la pêche, des entreprises de pêche aux autorités gouvernementales chargées de la pêche, commenceront également à utiliser la feuille de route afin qu’elle devienne les meilleures pratiques pour la pêche. l’ensemble de l’industrie.
« Ce type d’analyse serait utile partout dans le monde », a-t-il déclaré. « Les poissons sont importants pour les écosystèmes marins de notre planète et constituent également une source saine de protéines pour les humains. Mais de nombreuses populations de poissons dépendent de facteurs régionaux et saisonniers qui n’ont pas été bien compris jusqu’à récemment. Nous espérons que la génomique des populations peut devenir un outil puissant pour évaluer et maintenir la biodiversité, non seulement pour les poissons, mais pour de nombreuses espèces. »
Plus d’information:
Leif Andersson et al, Comment la génomique des populations de poissons peut promouvoir une pêche durable : une feuille de route, Revue annuelle des biosciences animales (2023). DOI : 10.1146/annurev-animal-021122-102933