Une nouvelle technique d'échantillonnage d'ADN à l'aide d'un coton-tige pourrait révolutionner la façon dont nous surveillons la biodiversité.

Juste quelques essais à partir d'une poignée de feuilles peuvent en dire beaucoup sur les animaux qui errent dans la région.

Vingt-quatre écouvillons prélevés sur des plantes du parc national de Kibale en Ouganda ont révélé une image génétique étonnamment précise de la diversité des vertébrés du parc, selon une étude publiée dans la revue Current Biology du 21 août. Les écouvillons ont permis de recueillir de l'ADN environnemental, ou eDNA, provenant de 52 animaux, dont 30 ont pu être identifiés à l'espèce près. Cette technique rapide et facile pourrait révolutionner la surveillance de la biodiversité.

"Le fait qu'ils aient pu simplement prélever quelques feuilles de cette manière et obtenir autant d'espèces est vraiment cool et remarquable", déclare Julie Lockwood, biologiste à l'université Rutgers de New Brunswick, dans le New Jersey, qui n'a pas participé à l'étude.

Alors que nous imaginons souvent que l'ADN est en sécurité à l'intérieur des cellules, la vérité est que des particules du matériel génétique sont dispersées partout dans l'environnement. Cette eDNA se retrouve souvent dans des "bassins" d'eau ou sur des surfaces comme l'écorce des arbres. Trouver et analyser l'eDNA peut révéler quelles espèces se trouvent dans une zone, même celles qui sont difficiles à repérer.

Jan Gogarten, biologiste à l'université de Greifswald en Allemagne, voulait comparer sa source d'eDNA - des mouches qui récupèrent de l'ADN sur des animaux morts et des excréments - avec celle de la biologiste Christina Lynggaard, qui collecte de l'eDNA dans l'air. Les deux ont décidé de comparer leurs techniques respectives à Kibale, mais l'installation des filtres à air nécessaires prenait beaucoup de temps. Alors, après avoir collecté ses mouches, Gogarten a décidé de prélever des échantillons sur des feuilles voisines en attendant.

"Ce n'était pas quelque chose que nous avions prévu", déclare Lynggaard, de l'université de Copenhague.

Tous les échantillonnages de l'étude, réalisés dans trois zones du parc, ont duré 72 minutes au total, soit une moyenne de trois minutes par écouvillon. En comparaison, Lynggaard a utilisé des filtres à air pour collecter de l'eDNA pendant au moins 30 minutes chacun lors d'une étude précédente, sans compter le temps nécessaire pour les installer et les nettoyer. Les chercheurs ont ensuite ramené les écouvillons au Danemark pour les analyser.

L'eDNA a permis de détecter de nombreux oiseaux et mammifères charismatiques connus pour vivre dans le parc, notamment le touraco bleu (Corythaeola cristata) et l'éléphant de brousse africain (Loxodonta africana), mais il y a aussi eu quelques surprises.

Colin Chapman, un autre collaborateur du projet et biologiste à l'université de Vancouver Island à Nanaimo, Canada, "travaille dans la forêt depuis plus de 30 ans", explique Gogarten, "et il avait des espèces d'oiseaux sur la liste qu'il n'avait jamais vues auparavant", mais qui ont été repérées dans le parc par d'autres. "Il y a beaucoup de choses que nous ne voyons tout simplement pas" et qui peuvent être révélées grâce à l'eDNA.

De plus, les écouvillons sont plus pratiques à transporter que d'autres dispositifs d'échantillonnage. Par exemple, Lockwood prélève de l'eDNA sur les surfaces des plantes à l'aide de rouleaux à peinture. Avec les écouvillons plus petits, dit-elle, "vous pouvez utiliser les techniques médico-légales établies pour préserver les écouvillons, les sortir du terrain et les emmener au laboratoire."

Alors que la biodiversité diminue dans de nombreuses régions du monde, l'échantillonnage de l'eDNA à l'aide de techniques comme les écouvillons "nous permet de faire un pas révolutionnaire dans notre capacité à documenter ces changements et à y répondre", déclare Lockwood. "Il n'y a pas un seul outil pour collecter l'eDNA et tout traiter qui fonctionne dans tous les cas. Donc plus nous avons d'outils, mieux nous nous en sortirons."

Gogarten et Lynggaard espèrent que d'autres adopteront leur technique d'échantillonnage. Comme la méthode "peut être utilisée par des non-scientifiques", explique Lynggaard, "les personnes intéressées par la science participative pourraient... aider les chercheurs à lutter contre cette perte de biodiversité que nous connaissons à l'échelle mondiale."

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Par exemple, des écoliers armés d'écouvillons, explique Gogarten, pourraient prélever des échantillons de feuilles dans leur jardin et produire une image de la biodiversité de leur propre région.

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