Variabilité intra espèce et marqueurs moléculaire

salut à tous!

je me rappelle (vaguement) qu'en biologie de la conservation on utilise des marqueurs moléculaires pour déterminer la variabilité dans une population. j'aimerai savoir quels types de marqueurs on utilise et surtout ce qu'on regarde dans ces marqueurs (variabilité, etc) et la signification pour la conservation des espèces...

en espérant avoir été clair...
merci

On utilise en général des marqueurs neutres pour s’affranchir de l’effet de la sélection et ne prendre en compte que la dérive génétique et les migrations entre populations car en conservation on s’intéresse essentiellement à la dynamique de population (quelle est la probabilité d’extinction d’une population ? ).

En fait on s’intéresse aux fréquences alléliques en prenant comme indice de diversité l’hétérozygotie (plus il y a d’hétérozygotes plus il y a de diversité allélique). Cette hétérozygotie nous renseigne sur les processus démographiques et la structuration en sous-population, un ensemble de sous-populations formant une métapopulation. On peut par exemple comparer l’hétérozygotie qu’on obtient en considérant les sous-populations échantillonnées comme un tout à celle qu’on obtient lorsqu’on tient compte de cette structuration en sous-populations. Autrement dit, on calcule d’une part la fréquence des hétérozygotes totale, qui est celle qu’on s’attend à trouver à l’échelle d’une sous-population si il y a des flux de gènes importants entre les sous-populations. On calcule ensuite l’hétérozygotie au niveau des sous-populations (on fait une moyenne pour n’avoir qu’une seule valeur) et on compare avec l’hétérozygotie totale. Plus l’écart est grand et plus les sous-populations ont divergé entre elles en terme de fréquences alléliques. En effet, les flux de gènes, c’est-à-dire les migrations d’individus ou de propagules entre sous-populations ont pour effet d’homogénéiser les fréquences alléliques et donc dans ce cas chaque sous-population est représentative de la population totale ou métapopulation. A l’inverse, moins il y a d’échanges de gènes, plus les sous-populations empruntent une trajectoire évolutive indépendante de celle des autres. Par dérive génétique, il y a perte de diversité allélique au cours du temps qui se traduit par un déficit en hétérozygotes. Ce déficit est dû à la fixation d’allèle (fréquence égale à 1) et puisque c’est un phénomène aléatoire, ce ne sont pas les mêmes allèles qui sont fixés selon les sous-populations, d’où une différenciation, pouvant aboutir à très long terme à un évènement de spéciation.

Le concept de métapopulation est utile en conservation car la stucturation des flux géniques, c’est-à-dire le degré d’isolement des sous-populations, peut avoir des effets néfastes sur la dynamique de population et le potentiel adaptatif. Plus une sous-population est isolée, plus son effectif efficace est faible et plus il y a des risques d’extinction. Un petit effectif implique que la consanguinité soit forte et donc la viabilité des individus diminue du fait de la dépression de consanguinité (nombreuses mutations délétères qui se retrouvent à l’état homozygote et donc peuvent s’exprimer). Il faut noter enfin que la perte de diversité génétique présente un autre coût : celui de ne pas pouvoir s’adapter rapidement à un changement des conditions environnementales.

Il a surement d’autres applications en conservation, cet exemple n’avait pas pour vocation d’être exhaustif .

Merci pour ces explications.

J'ai une autre question concernant la conservation des espèces : quelle est la meilleure stratégie à adopter pour conserver cette variabilité dans les populations quand il s'agit de préserver des milieux naturels ?
Est-ce qu'un grand milieu est mieux que beaucoup de petits milieux qui communiquent entre eux, par exemple ?

La stratégie à adopter dépend des caractéristiques de l’espèce qu’on veut conserver. Sachant que pour conserver la variabilité génétique de l’espèce il faut au maximum limiter la dérive génétique on va chercher à garder un effectif efficace le plus grand possible.

- Si l’espèce a des capacités de dispersion assez grande de sorte que les individus peuvent atteindre les différentes sous-populations avec une probabilité suffisamment élevée (ex : oiseaux, graines anémochores chez les plantes…), alors on peut protéger un ensemble de patchs de taille modeste (suffisante pour permettre une dynamique de population interne) : l’effectif efficace est grand puisque toutes les sous-populations communiquent. Ce qui importe alors est l’effectif total au sein de la métapopulation.

- A l’inverse, si les potentialités de dispersion sont limitées, la fragmentation de l’habitat, et donc la structuration en sous-populations isolées qui en résulte, va fortement diminuer l’effectif efficace (graines barochores à faible dispersion, certains mammifères…). Dans ce contexte c’est l’effectif dans chaque sous-groupe qu’il faut considérer. On en déduit que cette fois il vaut mieux protéger un espace de surface importante afin que la sous-population atteigne un effectif efficace assurant sa viabilité.

Il faut noter que la fragmentation peut être de plusieurs natures selon les capacités de déplacement des individus : distance à parcourir entre patchs, présence de barrières physiques comme une autoroute ou une agglomération (pas un problème pour les oiseaux !)…Ainsi la définition de la fragmentation de l’habitat dépend complètement de l’espèce considérée.

Pour illustrer on peut prendre le cas extrême des animaux en zoo : la fragmentation est totale et l’effectif souvent très faible. Pour préserver cette métapopulation artificielle il faut permettre des flux géniques en croisant des animaux de zoos différents (à défaut d’avoir des zoos suffisamment grands pour accueillir des sous-populations entières !)