Le barcoding

La contribution d’Opération Fourmis
Le recensement mené par les collecteurs vaudois a permis de collecter 75 espèces: il constitue une excellente base pour commencer un catalogue génétique des espèces vaudoises et suisses.

La biodiversité d’un milieu ou d’une région se mesure le plus souvent par le nombre d’espèces qui s’y trouvent – flore et faune évidemment, mais aussi champignons, bactéries et microorganismes. La biodiversité peut également inclure une mesure de la diversité génétique (à l’échelle d’une espèce) ou de la diversité des écosystèmes (à l’échelle d’une région).

Mais connaître les espèces présentes dans un milieu est un défi si leur détection et/ou leur identification est compliquée. De nombreuses espèces sont indétectables, de par leur taille ou leurs moeurs discrètes, alors que d’autres sont très difficiles à discriminer les unes des autres sur la base de critères morphologiques. Dans un tel contexte, le barcoding moléculaire, soit l’identification des espèces sur la base de critères génétiques, peut se révéler un grand avantage.

Le principe

Le barcoding moléculaire est une technique d’identification génétique des espèces à partir d’une séquence d’ADN, en général une portion du gène de l’ADN mitochondrial codant pour la Cytochrome Oxydase I (COI). Cette séquence d’ADN est considérée comme unique pour chaque espèce. Le barcoding permet donc de:

  • confirmer des identifications incertaines
  • détecter des espèces cryptiques (cachées)
  • mettre en évidence des symbiomes, des associations d’espèces vivant ensemble
  • mettre à jour et compléter les collections historiques
  • détecter les espèces présentes dans de l’eau, des sédiments ou de la terre sur la base d’un échantillon
  • mais aussi: vérifier la composition des aliments
Les initiatives suisse et mondiale

En Suisse, diverses institutions publiques ont lancé, sur mandat de la Confédération, le projet SwissBOL pour élaborer un catalogue génétique de référence pour les animaux, les plantes, les champignons, les lichens et les microorganismes. Ce projet a pour but d’accroître les connaissances sur la diversité génétique en Suisse et participer à une meilleure surveillance de l’état global de la biodiversité.

Les données de SwissBOL sont compatibles à l’échelle internationale avec l’initiative Barcode of Life (BOLD), qui ambitionne de dresser un catalogue génétique des espèces (multicellulaires) le plus complet possible.

Séquences de plusieurs espèces du genre Myrmica – la variabilité observée à certains sites de la séquences permet de distinguer les espèces les unes des autres

Le barcoding des fourmis suisses

L’identification des espèces de fourmis sur la base de critères morphologiques est un art subtil. S’il existe quelques groupes abordables, beaucoup demandent des compétences pointues que seuls quelques spécialistes mondiaux ont développées. Opération Fourmis a d’ailleurs dû avoir recours à des experts européens pour déterminer certains groupes d’espèces au sein des genres Myrmica, Formica ou Lasius par exemple.

Une identification génétique demande certes d’avoir recours à un laboratoire, mais elle est accessible au plus grand nombre à des coûts de plus en plus bas. Ainsi un catalogue type « barcoding » des espèces de fourmis suisses sera un outil utile à un grand nombre de projets, en Suisse et dans le monde, en facilitant l’accès à une identification rapide et fiable.

Les scientifiques du Département d’Ecologie et d’Evolution de l’Université de Lausanne et du Musée cantonal de zoologie relèvent le défi et vont « barcoder » les quelques 140 espèces suisses. Ces résultats seront publics et intégrés au projet SwissBOL.

Les étapes du barcoding

1 Récolter toutes les espèces de Suisse
Compléter le recensement d’Opération Fourmis avec les espèces non échantillonnées dans le canton et les espèces présentes à l’est et au sud des Alpes.

2 Pour chaque espèce à l’identification certaine
Sélectionner 2-3 individus provenant de diverses régions de Suisse et les séquencer (segment de la cytochrome oxydase I sur l’ADN mitochondrial)

3 Pour chaque espèce à l’identification incertaine
Sélectionner une série d’individus au sein de chaque région de Suisse et les séquencer (segment de la cytochrome oxydase I sur l’ADN mitochondrial) pour mettre en évidence les groupes génétiques. Sélectionner au sein de chaque groupe, considéré comme une seule espèce, 2-3 individus pour intégrer le catalogue.