L’ADN des vieilles fourmis révèle une apocalypse d’insecte cachée aux Fidji

Publié dans Sciencedes chercheurs de l’Institut Okinawa des sciences et de la technologie (OIST) ont utilisé une approche génomique communautaire pour explorer les populations de fourmis dans l’archipel fidjien comme système modèle pour comprendre les tendances de la biodiversité des insectes. En étudiant la génomique des collections de musées, ils ont pu retracer les relations évolutives des fourmis pour explorer leur arrivée aux îles et reconstruire l’histoire de la population de l’espèce.

Les efforts mondiaux de conservation reposent sur la surveillance de la biodiversité, mais se concentrent souvent sur des animaux photogéniques plus importants et sur des zones plus faciles à surveiller, comme les habitats tempérés. Cependant, il est largement soupçonné que de nombreuses espèces d’insectes connaissent une baisse rapide de la population. Nous savons que les systèmes insulaires sont des points chauds de la biodiversité, ils sont donc essentiels à étudier. Le Dr Evan Economo, professeur à l’OIST et à l’Université du Maryland, et l’un des auteurs principaux de l’article, explique: « Il peut être difficile d’estimer les changements historiques des populations d’insectes, car à quelques exceptions près, nous n’avons pas surveillé directement les populations au fil du temps. Nous adoptons une nouvelle approche de ce problème en analysant les génomes de nombreuses espèces dans le parallèle des spécimens, nous permettons récemment de la croissance des éruptions, des éprouvettes, des éruptions, des éruptions, des éprouvettes, des spécimens, des spécifications, les éclomagrètes, nous permettaient récemment. pour reconstruire les changements à l’échelle de la communauté. « 

Ce que les chercheurs ont trouvé est alarmant; 79% des espèces endémiques (espèces trouvées uniquement aux Fidji) sont en déclin, sur une échelle de temps qui est en corrélation avec l’arrivée des humains aux îles. Pendant ce temps, les espèces de fourmis récemment apportées par les humains explosent dans la population. La plus grande proportion de baisses se situe apparemment dans les plus récentes centaines d’années, coïncidant avec les contacts européens, la colonisation, le commerce mondial et l’introduction de techniques agricoles modernes.

Une approche à l’échelle de la communauté

En se concentrant sur l’archipel fidjien, une région d’intérêt à long terme pour les chercheurs, ils ont pu obtenir un large aperçu complet des changements de population et des antécédents de colonisation de presque toutes les différentes espèces de fourmis de la région. « Les écosystèmes fermés et isolés, les îles devraient ressentir les effets de l’impact humain plus rapidement, ils sont donc une sorte de canari dans la mine de charbon », note le Dr Cong Liu, premier auteur de ce document.

Cependant, étudier les populations des îles tropicales n’est pas sans défis. Souvent, le travail sur le terrain peut être extrêmement difficile et il n’est pas facile de faire des enquêtes continues. Par conséquent, au lieu de s’appuyer sur la surveillance du terrain en temps réel, ici l’équipe a utilisé des collections de musées construites à travers des décennies de travail sur le terrain, y compris les efforts de collecte précédents de l’équipe et ceux d’autres entomologistes.

Musumomics: reconstruire la colonisation des fourmis

Un défi de l’utilisation de collections de musées est que l’ADN se dégrade au fil du temps. Par conséquent, les chercheurs ont dû utiliser des méthodes de séquençage spéciales (Museumomics) pour comparer les petits fragments d’ADN. Dans cette étude, ils ont séquencé des échantillons de génomes de milliers de fourmis de plus d’une centaine d’espèces de fourmis confirmées différentes. En utilisant ces données, ils ont identifié 65 instances distinctes (événements de colonisation) où de nouvelles espèces de fourmis sont venues sur l’île. Ceux-ci allaient de la colonisation naturelle (c’est-à-dire l’arrivée des fourmis sans implication humaine) il y a des millions d’années à l’introduction humaine récente après que les Fidji ont fait partie des réseaux commerciaux mondiaux.

S’appuyant sur cette histoire, les chercheurs ont pu utiliser leurs modèles de génétique de population pour identifier la montée ou le déclin de la population de différents groupes de fourmis dans tout l’archipel fidjien, notant le déclin des espèces endémiques, ainsi que des augmentations spectaculaires de la population d’espèces non indigènes au cours des dernières années.

Les espèces endémiques insulaires ont souvent évolué des traits qui les rendent sensibles aux changements environnementaux, y compris l’arrivée de nouvelles espèces dommageables. « La plupart des extinctions enregistrées proviennent historiquement des systèmes insulaires », ajoute le Dr Liu.

Aller au-delà de l’archipel

L’équipe espère que ce travail pourra agir comme une inspiration pour des travaux futurs pour continuer à construire une compréhension scientifique des populations d’insectes et à éclairer les efforts de conservation. « Cette étude met également en évidence l’importance des collections de biodiversité et de musée », explique le professeur Alexander Mikheyev de l’Australian National University, auteur principal de cette étude. « Au fur et à mesure que notre boîte à outils scientifique se développe, il y a de plus en plus d’informations que nous sommes en mesure de capturer à partir de collections de biodiversité, il est donc essentiel que nous continuons à investir et à maintenir ces ressources vitales. »

L’équipe examine également cela localement, pour mesurer la biodiversité des populations d’insectes d’Okinawa en temps réel grâce à une surveillance et un piégeage acoustiques dans le cadre du réseau d’observation environnementale d’Okinawa (Okeon).

« Les insectes sont essentiels pour l’environnement », souligne le professeur Economic. « En tant que scientifiques, nous devons jouer notre rôle dans leur protection et fournir et analyser les données pertinentes pour assurer l’intégrité à long terme de nos écosystèmes. »