Beyond insects: leveraging bulk arthropod samples for vertebrate biodiversity monitoring using invertebrate-derived DNA (iDNA) metabarcoding
Cette étude démontre que le métabarcoding de l'ADN issu d'invertébrés (ADNi) à partir d'échantillons groupés d'arthropodes collectés via des pièges Malaise peut compléter efficacement les inventaires par pièges photographiques pour le suivi de la biodiversité des vertébrés forestiers, en détectant avec succès une gamme d'espèces indigènes, de ravageurs et domestiques avec une congruence élevée pour la faune commune et cryptique.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
Suivre la vie cachée des animaux dans une forêt est depuis longtemps un défi pour les conservationnistes. Les méthodes traditionnelles impliquent souvent de poser des pièges qui peuvent blesser les créatures ou d'installer des caméras nécessitant un équipement coûteux et des mois d'attente pour capturer l'image unique d'un animal farouche. Ces dernières années, les scientifiques se sont tournés vers un autre type de preuve : le matériel génétique laissé par les êtres vivants. Cette approche, connue sous le nom d'ADN environnemental, consiste à collecter des échantillons de sol, d'eau ou d'air pour trouver des traces de vie. Une variation plus spécifique de cette technique consiste à regarder à l'intérieur de l'estomac des insectes. De nombreux insectes, tels que les moustiques ou les mouches, se nourrissent de sang ou de chair de vertébrés comme les oiseaux, les mammifères et les reptiles. Lorsque ces insectes sont collectés, leur contenu intestinal détient un minuscule registre préservé des animaux qu'ils ont récemment mordus ou mangés. En lisant ce code génétique, les chercheurs peuvent identifier quels vertébrés sont présents dans une zone sans jamais les voir directement.
Une nouvelle étude du sud-ouest de l'Australie explore une manière ingénieuse d'utiliser cette méthode à plus grande échelle. Au lieu de traquer des insectes piqueurs de sang spécifiques pour les tester un par un, les chercheurs ont profité de collections existantes d'insectes mélangés récoltés par des pièges de surveillance standards. Ces pièges, appelés pièges Malaise, sont de grandes tentes conçues pour capturer des insectes volants pour des inventaires de biodiversité généraux. L'équipe s'est posé une question simple : pouvaient-ils trouver l'ADN de vertébrés à l'intérieur de ces sacs groupés d'insectes mélangés, transformant ainsi un inventaire d'insectes de routine en un recensement des mammifères, oiseaux et reptiles locaux ? Ils ont comparé leurs découvertes génétiques aux données des pièges photographiques installés aux mêmes endroits pour voir à quel point cette nouvelle approche correspondait aux enregistrements visuels traditionnels.
Les chercheurs ont travaillé avec 54 sites forestiers à travers différents types de forêts d'eucalyptus. À chaque site, ils ont déployé des pièges Malaise pendant environ deux semaines pour capturer des insectes volants, qui ont été conservés dans l'alcool. Simultanément, ils ont installé des caméras à détection de mouvement pendant six semaines pour photographier les animaux se déplaçant dans la forêt. En laboratoire, l'équipe a traité les échantillons d'insectes groupés en les broyant et en extrayant l'ADN. Ils ont utilisé deux marqueurs génétiques différents pour rechercher des séquences spécifiques : un capable d'identifier une large gamme de vertébrés et un autre conçu spécifiquement pour les mammifères. Ils ont ensuite comparé la liste des animaux trouvés dans les intestins d'insectes à la liste des animaux capturés par les caméras.
Les résultats ont montré que la méthode fonctionnait, bien qu'avec certaines limites. À partir des 54 sacs d'insectes mélangés, l'analyse génétique a identifié 17 espèces de vertébrés distinctes. Celles-ci comprenaient des mammifères indigènes comme le kangourou gris de l'ouest et le wallaby de brousse de l'ouest, ainsi que des reptiles et une seule espèce d'oiseau. L'animal le plus commun trouvé était le kangourou gris de l'ouest, qui apparaissait dans les échantillons d'insectes aux trois quarts des sites où il était détecté. L'étude a également trouvé des preuves de nuisibles de la forêt, tels que des porcs et des lapins, ainsi que des animaux de ferme comme des moutons et des chevaux, provenant probablement de terres agricoles proches. Lorsque les chercheurs ont comparé leurs détections génétiques aux images des pièges photographiques, ils ont constaté un fort accord pour les espèces communes. Environ 78 % des animaux de la forêt trouvés via l'ADN des insectes ont également été vus par les caméras.
Cependant, les deux méthodes ne racontaient pas exactement la même histoire. Les pièges photographiques ont détecté une variété de vie beaucoup plus large, trouvant 62 espèces au total, incluant de nombreux oiseaux et de petits mammifères éphémères que l'ADN des insectes a manqués. La méthode génétique a eu des difficultés à trouver les oiseaux et les reptiles, probablement parce que les outils génétiques spécifiques utilisés étaient mieux adaptés aux mammifères et parce que les insectes collectés ne se nourrissent pas de tous les types d'animaux de manière égale. Malgré cela, l'approche par l'ADN des insectes offrait des avantages uniques. Elle a identifié avec succès trois espèces de petits skinks que les caméras n'avaient pas capturées, probablement parce que ces lézards sont trop petits ou trop rapides pour déclencher efficacement les capteurs des caméras. L'étude suggère que, bien que cette technique ne puisse pas encore remplacer les inventaires traditionnels, elle offre un moyen d'extraire des informations supplémentaires à partir d'échantillons qui sont déjà collectés.
Les auteurs notent que cette approche est encore à ses débuts. Les signaux génétiques trouvés dans les échantillons d'insectes mélangés sont souvent faibles et peuvent être submergés par l'ADN des insectes eux-mêmes. De plus, l'étude souligne que les insectes collectés dans les pièges peuvent s'être nourris d'animaux provenant d'une zone plus large que le site forestier immédiat, ce qui signifie que les données génétiques représentent un paysage plus vaste plutôt qu'un lieu précis. Néanmoins, la recherche démontre que les collections existantes d'insectes, rassemblées à d'autres fins, recèlent une archive cachée de la vie des vertébrés. En affinant les méthodes pour extraire plus d'ADN et en améliorant les outils génétiques, les scientifiques pourraient bientôt être en mesure de déverrouiller une histoire plus riche de la biodiversité forestière à partir des mêmes bocaux d'insectes qui reposent sur des étagères depuis des années.
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