Alors que la nature se dirige vers un avenir plus chaud, plus sec et plus difficile, de nouveaux outils de conservation – banques de graines et zoos gelés, édition de gènes et flux de gènes assisté – sont prometteurs pour aider les populations animales et végétales en difficulté. Le hic : Les nouvelles approches doivent intégrer les forces que les espèces ont développées pour leurs environnements locaux.
Un groupe de biologistes écrivant dans Bioscience fait valoir que les innovations dans la compréhension de l’adaptation locale peuvent maintenant être des outils puissants pour créer une seconde chance lorsque les habitats sont mis à l’épreuve par le changement climatique.
Les biologistes ont mieux identifié les stratégies gagnantes que les espèces ont développées pour s’adapter à leur environnement. Cela a conduit à de nouvelles avancées qui peuvent capitaliser sur ces stratégies en comprenant la génétique sous-jacente qui permet à une créature de tolérer le changement climatique. Ces informations peuvent être utilisées pour cibler des individus pour la cryoconservation ou la mise en banque, c’est-à-dire la congélation des graines de plantes ou de cellules d’animaux résistants au stress thermique ou les plus à risque d’extinction en raison du changement climatique.
La synergie de la compréhension et de la technologie pourrait créer ce qui pourrait être une dernière option pour certaines espèces.
« C’est vraiment excitant que nous soyons maintenant au point où nous avons les outils pour identifier et étudier l’adaptation locale de nombreuses espèces importées pour la conservation », a déclaré Mariah Meek, professeure adjointe de biologie intégrative au College of Natural Science de la Michigan State University. . « Cette compréhension était auparavant limitée aux espèces abondantes et hautement étudiées qui pouvaient être manipulées et cultivées dans des expériences contrôlées. Cela a vraiment entravé nos chances de comprendre l’adaptation locale de ces espèces difficiles à élever dans un cadre contrôlé. Maintenant, nous pouvons appliquer cela compréhension pour aider à concevoir nos actions de conservation et à améliorer les résultats.
En 2018, un groupe de biologistes s’est réuni pour réfléchir à la manière dont la conservation pourrait capitaliser sur les connaissances émergentes sur l’adaptation locale lors d’une session spéciale organisée par le groupe de travail sur la génétique de la conservation de la Society for Conservation Biology au Congrès nord-américain pour la biologie de la conservation. Les effets du changement climatique étaient le catalyseur évident, car tous voyaient des effets rapides sur les populations qu’ils étudiaient – poissons, oiseaux, fleurs sauvages, grenouilles et mammifères.
De cette discussion est née l’exploration de la façon dont la nouvelle science pourrait être appliquée aux défis de la conservation afin de fournir plus d’outils pour transformer les possibilités en action, a déclaré Meek.
Par exemple, les gestionnaires de la conservation sont désormais en mesure d’identifier les populations animales ou végétales qui ont du mal à s’adapter aux changements environnementaux pour cibler avec le flux de gènes assisté par l’homme des populations en meilleure santé. Le flux de gènes assisté introduit des individus identifiés comme ayant une forme physique et des génotypes souhaitables dans des populations qui luttent pour rendre la prochaine génération plus résiliente.
« Cette approche pourrait être utilisée non seulement pour infuser une population en difficulté avec une nouvelle variation génétique, la matière première de la sélection naturelle, mais pourrait également être utilisée pour pré-adapter une population confrontée à des changements environnementaux rapides », a déclaré Sarah Fitzpatrick, professeure adjointe de biologie intégrative et membre du corps professoral de la station biologique WK Kellogg. « Si elle est correctement effectuée, cette action peut faciliter la persistance à long terme. »
Le laboratoire Meek étudie la génétique qui contrôle la tolérance de l’omble de fontaine au stress thermique, la seule truite indigène de l’est des États-Unis qui soit sérieusement menacée par le réchauffement des températures de l’eau. Meek et son équipe combinent des études sur les jardins communs avec le séquençage génomique et les prévisions climatiques pour identifier à la fois les populations les plus exposées au réchauffement des températures et les populations susceptibles d’abriter la diversité génétique nécessaire pour persister dans le futur. Ces informations peuvent aider à orienter les actions de conservation, telles que le déplacement de certaines truites identifiées comme étant résilientes au réchauffement des températures pour rejoindre les populations menacées afin de favoriser la persistance à long terme de l’omble de fontaine.
Les informations sur l’adaptation locale chez le donneur peuvent aider à identifier la meilleure source pour introduire de nouvelles personnes dans la population en difficulté, a déclaré le co-auteur Cinnamon Mittan-Moreau, un boursier postdoctoral présidentiel de la MSU encadré par Fitzpatrick, ajoutant : « Il est important de noter que les informations sur l’adaptation locale doivent être combinées avec une connaissance approfondie de la biologie et des menaces de l’espèce. »
De plus, a déclaré Mittan-Moreau, la conservation doit rester un effort global. Par exemple, si la plus grande menace pour une espèce est la disponibilité de l’habitat, la restauration de l’habitat pourrait avoir une priorité plus élevée que l’augmentation de la diversité génétique ou l’introduction de traits potentiellement adaptatifs. Des facteurs tels que la maladie ou les contraintes logistiques doivent également être pris en compte. La collaboration entre les gestionnaires de la faune et les chercheurs en génétique est essentielle pour identifier les traits les plus importants à étudier pour l’adaptation locale, et les mesures de gestion les plus pratiques et réalisables à prendre.
En plus de Meek, Mittan-Moreau et Fitzpatrick, qui sont tous membres du programme Écologie, évolution et comportement de MSU, « Comprendre l’adaptation locale pour préparer les populations au changement climatique » a été écrit par Erik Beever, Soraia Barbosa, Nicholas Fletcher, Brendan Reid, Shane Campbell-Staton, Nancy Green et Jessica Hellmann.
Plus d’information:
Mariah H Meek et al, Comprendre l’adaptation locale pour préparer les populations au changement climatique, Bioscience (2022). DOI : 10.1093/biosci/biac101