Les gènes
Les gènes
Etat et évolution de la diversité génétique
Mise à jour 07 novembre 2022
La diversité génétique correspond à la diversité des gènes au sein d’une même espèce. Tous les êtres vivants sont composés d’unités de base, les cellules, qui contiennent une carte d’identité génétique de l’individu, appelée le génome et qui est constitué de l’ensemble des gènes. Ce patrimoine génétique est contenu dans l’ADN (abréviation d’Acide DésoxyriboNucléique), molécule qui contient toutes les informations nécessaires au bon fonctionnement d’un organisme.
Conservation du patrimoine génétique des arbres en forêt
1. La diversité génétique
1. La diversité génétique
Contexte et définition
Un gène est composé d’ADN et porte un caractère héréditaire, comme la couleur des yeux. Un même gène peut avoir différentes versions, qui sont appelées des allèles (par exemple allèle « yeux de couleur bleue » et allèle « yeux de couleur marron »). Ce qui fait en partie la différence entre chaque individu d’une même espèce. La diversité génétique correspond donc à la diversité au sein d’une même espèce. Bien que moins visible, la perte de ce patrimoine génétique est irréversible au même titre que la perte d'une espèce.
La diversité génétique est l'un des mécanismes majeurs de la nature pour permettre à une espèce de s'adapter aux changements. Des individus réagissent différemment face à une contrainte extérieure. Ainsi, une variabilité génétique élevée est considérée comme étant saine, car elle permet d’assurer que certains individus seront en mesure de répondre à des menaces comme les maladies, parasites, prédateurs ou changements environnementaux (comme la fragmentation des habitats). À l’inverse, une faible variabilité génétique réduit la capacité d’une espèce à répondre à ces pressions, sur le moyen et long terme. La diversité génétique des êtres vivants est exploitée par l’Homme, par exemple pour synthétiser des molécules pour la pharmacie.
La connaissance sur la diversité génétique est extrêmement incomplète et n'a pas permis jusqu'alors d'élaborer des indicateurs nationaux synthétiques permettant de traiter cet aspect de manière satisfaisante. Des indicateurs seront cependant prochainement disponibles concernant les espèces domestiques/cultivées.
La perte de biodiversité génétique peut se produire passivement via la dérive génétique (mécanisme de l’évolution qui permet l’apparition de nouvelles espèces). Elle peut être due à une fragmentation d’habitats diminuant la taille d’une population. Elle peut enfin avoir lieu activement, à travers la sélection naturelle, lorsque seuls les individus porteurs de certains gènes parviennent à survivre à une contrainte extérieure (hausse de la température par exemple).
Ce qu'il faut retenir ...
Les trois quarts de la diversité génétique des plantes cultivées ont disparu au cours du 20ème siècle selon la FAO
2. Chez les espèces sauvages
2. Chez les espèces sauvages
La sélection naturelle régit la transmission du patrimoine génétique
La Phalène du bouleau est un papillon de nuit. Dans les villes anglaises, sa couleur naturellement blanche tachetée de noir lui permet de se camoufler sur l’écorce des troncs de bouleau, pour échapper à ses prédateurs. Mais des naturalistes ont observé au milieu du 19ème siècle l’apparition d’un nouveau type de phalènes du bouleau, entièrement noires. Cette apparition coïncide avec le début de l’industrialisation. Les bouleaux étaient noircis par la suie provenant du charbon, ce qui rendait les papillons blancs très visibles sur les troncs alors que les individus noirs passaient inaperçus.
Les phalènes noires sont ainsi devenues majoritaires à la fin du siècle, par sélection naturelle (les individus les moins avantagés vis-à-vis de l’environnement ont moins de chance de se reproduire et donc de transmettre leurs gènes). Le phénomène inverse s’est produit au milieu du 20ème siècle, quand l’Angleterre a mis en place une réglementation sur l’émission de fumées, permettant une dépollution.
La Bergeronnette de Yarrell est un passereau dont le plumage est noir sur le dos et blanc sur le ventre. Elle niche uniquement dans les îles britanniques et ne vient que ponctuellement sur le continent. C’est une sous-espèce de la Bergeronnette grise, dont le plumage est gris sur le dos et blanc sur le ventre, qui niche en Europe et Asie, ainsi que certaines régions d’Afrique du Nord.
Une sous-espèce est une population d’individus de la même espèce qui peuvent se reproduire entre eux, mais sont isolés géographiquement. Bien que certains de leurs gènes leur donnent des caractéristiques spécifiques qui les différencient de l’espèce de référence, elles ne sont pas assez éloignées pour constituer des espèces différentes.
Le Guépard d’Afrique a perdu entre 90 et 99 % de sa diversité génétique, ce qui est très élevé en comparaison d’autres mammifères et félins. Sa population réduite le pousse à se reproduire entre parents proches, ce qui amène à de la consanguinité. Le patrimoine génétique s’appauvrit et génère des problèmes de reproduction et une sensibilité aux maladies infectieuses. Il est classé vulnérable sur la Liste Rouge de l’UICN.
Ce qu'il faut retenir ...
A chaque génération, la sélection naturelle permet un gain de chances de survie de la descendance d'environ 15%, simplement grâce à la génétique
3. Chez les espèces domestiques
3. Chez les espèces domestiques
L'homogénéisation
En 2007, la FAO (l’Organisation pour l’Alimentation et l’Agriculture) prévient que la diversité génétique des plantes cultivées et consommées par l’Homme et des espèces sauvages apparentées est menacée de disparaître. Cela compromettrait la sécurité alimentaire dans le futur.
12 et 14 espèces
Seules douze espèces végétales et quatorze espèces animales assurent désormais l'essentiel de l'alimentation de la planète
En savoir plusLes modes de consommation alimentaire s’homogénéisent autour d’un petit nombre de plantes cultivées. Quatre plantes cultivées - le riz, le blé, les plantes sucrières (betteraves et cannes à sucre) et le maïs - représentent 60 % des apports énergétiques d’origine végétale mondiaux. L'uniformisation des cultures amoindrit les ressources génétiques des espèces domestiques.
En 2014, une essence d’arbre sur deux était menacée par l’érosion génétique, parmi les 8 000 essences étudiées dans le monde. L’érosion génétique correspond à une perte de diversité génétique qui se produit au cours du temps, à l’intérieur et entre des populations, suite à l'intervention humaine ou des modifications de l'environnement. Le changement climatique peut être à l’origine de cette érosion génétique, tout comme certaines pratiques sylvicoles, susceptibles d’augmenter les chances d’autofécondation (processus de reproduction effectué par un seul et même individu) ou encore l’introduction d’espèces exotiques envahissantes.
À la suite de la 1ère Conférence ministérielle pour la protection des forêts en Europe, la France s’est engagée à mettre en œuvre une politique de conservation des ressources génétiques forestières pour faire face notamment au changement climatique. La priorité a été donnée à la conservation in situ (en forêt) des ressources génétiques forestières.
Cet indicateur suit l’effort de conservation dynamique des ressources génétiques de populations autochtones d’arbres forestiers représentatives de la diversité génétique de l’espèce en France métropolitaine.
Ce qu'il faut retenir ...
Les plantes cultivées représentent 60 % des apports énergétiques mondiaux d’origine végétale (riz, blé, betterave, maïs)
