Une étude révèle comment l’ADN environnemental peut aider à surveiller et à conserver nos pollinisateurs vitaux.
Le suivi des pollinisateurs est plus important que jamais, mais les techniques traditionnelles peuvent être inexactes. Une étude de Newton et ses collègues, récemment publiée dans la revue ADN environnemental, utilise une méthode appelée métabarcodage de l’ADN environnemental (eDNA) pour détecter la présence de pollinisateurs qui visitent les fleurs. Cette technique a le potentiel de révolutionner la façon dont nous surveillons et conservons ces espèces essentielles.
Les pollinisateurs sont les héros méconnus du monde naturel, responsables de la reproduction d’environ 90 % des plantes à fleurs. Ces créatures, y compris les abeilles, les papillons, les oiseaux et même certains mammifères, assurent la survie d’innombrables espèces végétales, contribuant finalement à la nourriture que nous mangeons et aux écosystèmes qui soutiennent la vie sur Terre. Cependant, de nombreuses espèces pollinisatrices connaissent des déclins alarmants à l’échelle mondiale, ce qui incite les scientifiques à développer des moyens plus efficaces de surveiller leurs populations et leurs interactions avec les plantes.
Découvrir quels pollinisateurs interagissent avec les plantes peut être difficile. Les méthodes traditionnelles utilisent des pièges, des filets ou des caméras pour voir ce qui visite une plante, mais certaines méthodes sont meilleures avec certains animaux et pires avec d’autres. Par exemple, les pièges photographiques fonctionnent mieux lorsque votre visiteur est grand. Comme alternative, Newton et ses collègues ont demandé si les animaux laissaient une «carte de visite» sur les fleurs sous la forme d’ADNe.
Le terme eDNA fait référence au matériel génétique que les organismes laissent dans leur environnement, comme les cellules de la peau, les matières fécales ou le pollen. Le métabarcodage est une méthode qui combine le codage à barres d’ADN et le séquençage à haut débit pour identifier plusieurs espèces présentes dans un échantillon d’ADNe. Dans cette étude, les chercheurs ont collecté des fleurs de sept espèces de plantes avec diverses morphologies florales et les ont analysées pour les traces d’ADNe laissées par les pollinisateurs.
Newton et ses collègues ont testé cette technique en utilisant des fleurs de sept espèces de plantes aux formes de fleurs diverses. Leur site se trouvait dans la chaîne Helena et Aurora (nom Kalamaia: « Bungalbin ») dans la région de Goldfields-Esperance en Australie occidentale. L’enquête a pris deux voyages. Au printemps, ils ont étudié six espèces, Acacia adénophylle, Eremophila clarkei, Eremophila oppositifolia, Grevillea georgeana, Leucopogon spectabilis et Tetratheca aphylla subsp. aphylle. Après l’enquête, ils ont collecté des fleurs pour l’analyse de l’eDNA. À l’automne, ils sont revenus pour une plante de plus, Banksia arborée, qui ne fleurissait pas lors de la première visite. Newton et ses collègues écrivent dans leur article :
Ces plantes représentent une gamme d’espèces avec différentes morphologies de fleurs et différents pollinisateurs présumés. De plus, de nombreuses espèces végétales échantillonnées sont préoccupantes pour la conservation, avec peu d’informations sur les taxons pollinisateurs actuellement disponibles.
Newton et coll. 2023
Les résultats de l’étude ont été révélateurs. La technique de métabarcodage eDNA, utilisant trois tests différents, a détecté plus d’espèces animales visitant les fleurs que les enquêtes visuelles traditionnelles menées en même temps. Cela comprend les oiseaux, les abeilles et d’autres espèces de pollinisateurs. Parmi les découvertes figurait la présence d’un opossum pygmée occidental visitant une fleur, marquant la première étude de métabarcodage eDNA pour identifier simultanément l’interaction des espèces d’insectes, de mammifères et d’oiseaux avec des fleurs. Cette découverte souligne la puissance et la polyvalence du métabarcodage eDNA pour capturer les relations complexes entre les pollinisateurs et les plantes.
Fait intéressant, la plus grande diversité de taxons – ou de groupes d’organismes apparentés – a été trouvée sur les types de fleurs à grandes inflorescences, en particulier celles de Banksia arborée et Grevillea georgeana. Cela met en évidence l’importance de ces plantes pour soutenir un large éventail d’espèces de pollinisateurs.
Les implications de l’étude vont bien au-delà de la simple détection de la présence de pollinisateurs. La facilité de collecte d’échantillons et la robustesse de la méthodologie de métabarcodage eDNA peuvent révolutionner la gestion de la biodiversité. Cette technique permet de surveiller non seulement les plantes mais aussi leur cohorte de pollinisateurs potentiels, ouvrant des opportunités de comparaison rapide et efficace de la biodiversité et de la santé des écosystèmes entre différents sites.
De plus, le métabarcodage eDNA peut fournir des informations précieuses sur les pollinisateurs de substitution en cas de déclin des pollinisateurs. Les pollinisateurs de substitution sont des espèces alternatives qui peuvent intervenir et effectuer les mêmes services de pollinisation lorsque les pollinisateurs primaires sont en déclin. L’identification et la compréhension de ces substituts peuvent aider les scientifiques à développer des stratégies de conservation ciblées pour maintenir la santé et la stabilité de l’écosystème.
La méthode innovante de métabarcodage eDNA développée par Newton et ses collègues offre une nouvelle approche prometteuse pour la surveillance et la conservation des pollinisateurs. En fournissant une compréhension plus complète des relations complexes entre les pollinisateurs et les plantes, cette technique peut aider les chercheurs et les défenseurs de l’environnement à identifier les menaces potentielles et à développer des stratégies efficaces pour sauvegarder ces espèces vitales. Alors que les populations de pollinisateurs continuent de décliner dans le monde, l’importance d’outils innovants tels que le métabarcodage eDNA ne peut être surestimée. Cependant, la technique doit encore être affinée. Newton et ses collègues concluent :
D’autres études de base sont nécessaires pour établir le métabarcodage eDNA des fleurs comme un outil robuste pour évaluer les animaux qui visitent les fleurs. À ce jour, peu d’études ont examiné les facteurs pertinents (c’est-à-dire la température, les UV et les précipitations) qui peuvent influencer la dégradation de l’ADN sur le matériel végétal (bien que voir Valentin et al., 2021), sans aucune étude, à notre connaissance, examinant les facteurs qui influencent le dépôt d’ADNe sur les fleurs. Par conséquent, il est actuellement impossible de déterminer si la diversité relativement faible des animaux visitant les fleurs est le résultat de quelques visites (comme le suggèrent les enquêtes visuelles dans notre étude) ou de la dégradation de l’ADN due à des facteurs environnementaux (Evans & Kitson, 2020 ; Goldberg et al. , 2018).
Newton et al. 2023
LIRE L’ARTICLE
Newton, JP, Bateman, PW, Heydenrych, MJ, Kestel, JH, Dixon, KW, Prendergast, KS, White, NE et Nevill, P. (2023) « Surveillance des oiseaux et des abeilles : le métabarcodage environnemental de l’ADN des fleurs détecte les plantes –interactions animales », ADN environnemental. Disponible sur : https://doi.org/10.1002/edn3.399.
