Green genes

Écolo-Gènes...!

Un code-barre ADN, mis au point par des chercheurs ontariens, aidera à protéger les espèces menacées.
1 octobre 2003

La pollution et la disparition des habitats naturels acculent de nombreuses espèces à l'extinction. Conscients de ces menaces, les généticiens mènent une véritable course contre la montre pour protéger les innombrables espèces que nous côtoyons sur cette planète, ce qu'on appelle la biodiversité.

Quand une espèce disparaît, c'est à tout jamais. Et les écosystèmes s'en trouvent souvent perturbés, ce qui a aussi des répercussions sur les humains. L'extinction d'une espèce d'oiseaux, par exemple, peut entraîner la prolifération des insectes dont elle se nourrissait et provoquer la perte d'importantes récoltes.

La perte de diversité n'a pas que des effets immédiats : elle diminue aussi le nombre d'espèces futures qui pourraient évoluer à partir de la faune actuelle.

Pour mieux comprendre ce qui menace l'écologie et ralentir le rythme des extinctions, on se tourne vers l'examen des gènes afin d'éclaircir deux grandes questions : a) les effets de ces menaces sur les gènes d'une espèce et b) le nombre d'espèces que compte la planète.

Il est surprenant de constater qu'on n'a pas encore déterminé le nombre exact d'espèces. Les biologistes avancent le chiffre de 100 millions, dont 1 % seulement auraient été répertoriées depuis 250 ans. Les 99 % qui restent pourraient l'être en l'espace d'une génération !

Avec l'aide de la Fondation canadienne pour l'innovation, des chercheurs de l'Institut de la biodiversité de l'Ontario, à l'Université de Guelph, et du Centre de recherche avancée en génomique environnementale (CRAGE), à l'Université d'Ottawa, étudient les changements qui se produisent dans les gènes de certaines espèces et travaillent à mettre au point un outil normalisé d'identification appelé code-barre ADN.

" Ces travaux peuvent aider énormément à mesurer et à protéger la qualité de l'environnement. Ils font en sorte que, dans 50 ans, la diversité biologique ne soit pas qu'une histoire du passé qu'on verrait seulement à Canal D, de dire le professeur Donal Hickey, directeur du CRAGE. La génomique environnementale met la technologie moderne au service de la survie des espèces. "

Cette survie pourrait dépendre en partie d'un outil bien connu des consommateurs : le code-barre. Dans le commerce, on utilise des nombres pour créer les étiquettes attribuées aux produits que nous achetons. En génomique, on utilise plutôt le matériel génétique d'un organisme pour lui attribuer une étiquette distinctive. C'est ainsi qu'on arrivera à cataloguer tous les êtres vivants de la planète.

Munis du répertoire complet des codes-barre ADN, les écologistes sur le terrain sauraient avec certitude à quels organismes ils ont affaire, même en présence de fragments minuscules de tissu biologique, comme une écaille de poisson, ou d'organismes recueillis des années auparavant.

Cette méthode d'identification aidera aussi les chercheurs de l'Université d'Ottawa à comprendre l'effet des changements environnementaux sur les gènes. En suivant la transformation des gènes d'un organisme, les scientifiques pourront déterminer si une espèce est menacée avant qu'il ne soit trop tard. Dans le cas de poissons évoluant dans un milieu pollué, par exemple, les plus vulnérables cessent de se reproduire et disparaissent en premier. Cependant, la population totale peut ne pas s'en ressentir puisque les individus les plus résistants continuent de se reproduire.

Le point de non-retour peut être difficile à déterminer. Mais en surveillant les changements dans les gènes, on pourra cerner la menace à temps, c'est-à-dire avant que les poissons les plus résistants ne soient touchés à leur tour.

Au-delà de ces applications bénéfiques, il y a un avantage plus grand encore à mettre la recherche génétique au service de la biodiversité : une meilleure compréhension des espèces qui occupent la même planète que nous. Plus nous en saurons à leur sujet, mieux nous pourrons protéger l'environnement et faire en sorte que nos petits-enfants puissent admirer la nature autrement qu'à la télévision.

Retombées

En matière environnementale, les décisions qu'on prend sans avoir tous les faits en main peuvent être lourdes de conséquences pour la vie sur terre et même l'avenir de l'humanité, selon le professeur Hickey.

Les travaux menés au Centre de recherche avancée en génomique environnementale visent à recueillir l'information la plus précise possible pour protéger les innombrables espèces que nous côtoyons sur cette planète, ce qu'on appelle la biodiversité. Ils aideront à mettre au point un système global où pourront figurer la répartition et les caractéristiques des espèces à travers le monde et le temps géologique.

Peu importe la cause ou le rythme des extinctions, seules la connaissance des espèces et une compréhension des relations entre elles peuvent mener à des politiques de conservation intelligentes, appuyées sur les données de la science. De nombreux chercheurs adhèrent à cette idée d'interdépendance de l'environnement et des moyens de le protéger, dont les centaines de participants à la campagne de lettres de Scientists for Species qui pressent le gouvernement du Canada de renforcer la Loi sur les espèces en péril.

Partenaires

À l'Université d'Ottawa, les travaux du Centre de recherche avancée en génomique environnementale sont utiles à des entreprises du secteur privé, qui ont besoin d'une information fiable afin d'éviter des opérations d'assainissement et des batailles juridiques coûteuses.

En suivant de près les changements de composition génétique chez une espèce, les biologistes peuvent détecter une menace environnementale avant qu'il ne soit trop tard. Par exemple, dans le cas d'une usine dont les eaux usées font monter la température d'un cours d'eau, il sera possible de déterminer si les poissons sont en péril avant que la menace ne s'aggrave.

Il existe des liens étroits entre le Centre et le secteur privé, comme en témoignent le financement de projets par des entreprises comme Domtar, Pioneer Chemicals et Ontario Hydro de même que les réunions où l'on discute régulièrement de projets de recherche et de possibles applications industrielles.

Afin de parfaire la connaissance des substances toxiques, le Centre collabore aussi avec le Réseau canadien des centres de toxicologie, qui favorise la recherche coopérative, l'alternance travail-études et les liens entre les milieux scientifiques et industriels.