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A la découverte de nouvelles espèces ! - Episode 3

Exploration
Lucian Article écrit par Lucian, Spéléologue

Après la collecte des espèces souterraines, c’est au laboratoire que je vous emmène aujourd’hui pour les étapes de tri et d’identification des spécimens.

Une fois les collectes réalisées, les animaux, conservés dans des fioles remplies d’alcool sont rapportées au laboratoire. Chaque fiole, correspondant à l’ensemble des spécimens collectés lors d’une exploration ou dans un habitat souterrain, reçoit un code définitif, qui s’appliquera à tous les animaux qu’elle contient. Ces codes sont entrés dans la base de données du projet.

L’étape suivante est le tri, qui est le plus souvent réalisé à deux niveaux. Un premier tri grossier conduit à la séparation des grands groupes de la faune représentés dans chaque fiole (par exemple : araignées, coléoptères, lombrics....). Les spécimens d’un même groupe sont réunis dans un même tube pour la seconde phase du tri. Le tri au groupe se fait à vue pour les grandes espèces et sous la loupe binoculaire (« stéréomicroscope ») pour les petites espèces.

Stéréomicroscope avec appareil de prise de vue pour la première phase du tri

La seconde étape qui mène à l’identification des espèces demande l’intervention de taxonomistes spécialisés. Les techniques d’étude nécessitent souvent un matériel optique performant. Au cours de notre projet, toutes les espèces reconnues sont photographiées, à l’aide de systèmes de prise de vue montés sur le stéréomicroscope ou le microscope.

Les spécimens d’un même groupe zoologique sont ensuite transmis au spécialiste de ce groupe.

L’identification à l’espèce nécessite parfois le montage en préparations microscopique et une observation au microscope à fort grossissement (X200 à X1000). Il est souvent nécessaire de dessiner certaines structures à l’aide d’une chambre claire (qui permet de visualiser sur la feuille de papier l’image de la structure à étudier, dont il suffit alors de suivre les contours) et/ou d’images, acquises par un appareil de prise de vue monté sur le tube optique.

Collemboles cavernicoles photographiés au stéréomicroscope. Genre Arrhopalites3 espèces d’Entomobryomorpha (taille: 1-2 mm)

 

L’observation ne permet pas toujours de déceler les structures morphologiques utiles à l’identification, soit parce qu’elles ne sont pas encore apparues (chez les jeunes spécimens), soit parce que les spécimens sont incomplets ou détériorés. La caractérisation moléculaire des espèces permet souvent de s’affranchir de ces limitations, et un des objectifs du projet était de monter une librairie d’ADN simple (sur un gène) à partir de spécimens identifiés à l’espèce. Cette approche moléculaire vise aussi à déceler s’il existe une structuration génétique au sein d’une espèce morphologique, entre les populations des trois unités karstiques du Quercy.

Une fois photographiés, les spécimens sélectionnés pour être barcodés sont placés dans les puits individuels de plaques (95 par plaque). Ces plaques sont envoyées à l’Université de Guelph au Canada qui réalise l’extraction et le séquençage du gène cible, puis nous sont retournées avec les peaux des spécimens récupérées après extraction (pour l’identification finale des plus petites espèces). Quelques semaines plus tard nous sont fournis les résultats du séquençage. Les séquences sont analysées à l’aide de logiciels dédiés, la méthode la plus simple étant la construction d’arbres de distance entre les séquences. Les séquences sont stockées dans de grosses bases internationales.

Le dernier type de travail réalisé par les chercheurs est la production de publications scientifiques à partir des récoltes effectuées. Il s’agit de la description de nouvelles espèces ou d’espèces mal connues accompagnée le cas échéant de leur caractérisation moléculaire. Les techniques d’observation sont celles décrites plus haut : stéréomiscroscopie, microscopie, barcode. S’y ajoute souvent l’acquisition d’images à très fort grossissement à l’aide d’un stéréoscan pour illustrer des structures externes très fines de quelques microns. Par ailleurs, des études moléculaires simples permettent de comparer la structure génétique des populations, et de déceler l’existence de diversité dite cryptique (non exprimée au niveau morphologique) : donc d’avoir une illustration plus détaillée les patrons de distribution de la diversité et de mieux comprendre son origine.

Photos au microscope électronique à balayage, à très fort grossissement : soies antennaires modifiées d’une Isotomiella (collembole)

Photos au microscope électronique à balayage, à très fort grossissement: base d’un macrochète chez Neanura muscorum (collembole).

 

 

 

Dans le prochain épisode : la présentation des espèces terrestres récoltées, puis celle des espèces aquatiques.

 

Le projet porté par le Parc naturel régional des Causses du Quercy, avec le soutien de l’Agence de l’Eau Adour-Garonne, associe les spéléologues du CDS 46 et une équipe de l’Institut de Systématique, Evolution et Biodiversité du Muséum national d’Histoire naturelle de Paris.

 

Contacts :

Sébastien Durand (Parc naturel régional des Causses du Quercy)

Louis Deharveng (Muséum national d’Histoire naturelle de Paris)

Guy Bariviera (Comité départemental de spéléologie du Lot)

 

 

La seconde étape qui mène à l’identification des espèces demande l’intervention de taxonomistes spécialisés. Les techniques d’étude nécessitent souvent un matériel optique performant. Au cours de notre projet, toutes les espèces reconnues sont photographiées, à l’aide de systèmes de prise de vue montés sur le stéréomicroscope ou le microscope.

 

 

Les spécimens d’un même groupe zoologique sont ensuite transmis au spécialiste de ce groupe.

L’identification à l’espèce nécessite parfois le montage en préparations microscopique et une observation au microscope à fort grossissement (X200 à X1000). Il est souvent nécessaire de dessiner certaines structures à l’aide d’une chambre claire (qui permet de visualiser sur la feuille de papier l’image de la structure à étudier, dont il suffit alors de suivre les contours) et/ou d’images, acquises par un appareil de prise de vue monté sur le tube optique.

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