De minuscules grenouilles tropicales montrent que la protection de la variation génétique est essentielle pour que les animaux survivent à la crise climatique

Les scientifiques ont étudié les grenouilles des flaques d’eau pour identifier les points chauds de variation génétique et les endroits où la crise climatique pourrait anéantir des populations trop homogènes pour s’adapter.

Même les espèces largement répandues pourraient être génomiquement vulnérables à la crise climatique, préviennent les scientifiques. En étudiant l’ADN des grenouilles des flaques d’eau vivant dans les forêts tropicales d’Afrique centrale, les scientifiques ont découvert que les zones à forte variation environnementale favorisent une forte variation génétique. Si ces habitats variés et les grenouilles qui y vivent disparaissent, les variantes génétiques qui auraient pu permettre à l’espèce d’évoluer pour survivre à la crise climatique pourraient également disparaître. Pendant ce temps, les populations présentant une faible variation génétique pourraient disparaître rapidement, incapables de s’adapter.

“En général, plus il y a de variations génomiques au sein d'une population, plus elle sera susceptible de répondre aux changements de son environnement, tels que le futur changement climatique”, a déclaré le Dr Courtney Miller de l'Université de la Nouvelle-Orléans, auteur principal de l'étude. dans Frontières des sciences de la conservation.

“Nous voulions identifier les facteurs de variation génomique et la manière dont les populations pourraient réagir au futur changement climatique”, a ajouté le Dr Geraud Tasse Taboue de l'Université de Buea, deuxième auteur.

La survie du plus fort

La crise climatique devrait changer très rapidement la face du monde. Si les animaux ne trouvent pas d'habitats adaptés, ils devront s'adapter, soit en évoluant, soit en modifiant leur comportement. Plus une espèce est diversifiée génétiquement, plus elle a de chances de réussir à évoluer pour survivre.

Les forêts tropicales du golfe de Guinée et du bassin du Congo devraient être particulièrement touchées par la crise climatique. Ces forêts sont également des hotspots de biodiversité. Plusieurs facteurs pourraient y contribuer, en séparant les populations d'une espèce les unes des autres afin qu'elles deviennent plus distinctes au fil du temps : la distance, les barrières physiques comme les grands fleuves, la variation environnementale et la fragmentation de la forêt au Pléistocène.

Une espèce répandue comme les grenouilles des flaques d'eau constitue un modèle idéal pour comprendre l'impact de ces facteurs sur la variation génétique, ce qui est essentiel pour comprendre la vulnérabilité génomique des espèces – quelle est la probabilité qu'elles soient capables de s'adapter évolutivement au changement climatique.

Les scientifiques ont échantillonné 191 grenouilles dans différents endroits et habitats, extrayant l'ADN et cartographiant l'apparition de différentes variantes. Ils ont ensuite utilisé des variables environnementales liées à la biologie et au comportement des grenouilles pour cartographier les différences entre les habitats des grenouilles : la température et les précipitations annuelles et leur variabilité au cours de l'année, ainsi que la quantité de précipitations au cours du trimestre le plus froid de l'année.

Ils ont utilisé des projections sur l'évolution de ces variables avec la crise climatique pour modéliser l'habitat futur des grenouilles. Ils ont également étudié des modèles du climat passé pour comprendre comment la disponibilité de l'habitat au Pléistocène pourrait affecter les variations actuelles.

Points chauds de l'habitat

La combinaison de ces données et leur analyse avec des méthodes statistiques spécialisées ont permis aux scientifiques d'identifier les forces les plus importantes à l'origine de la variation génétique des grenouilles des flaques d'eau et de déterminer les zones dans lesquelles les grenouilles seraient plus vulnérables sur le plan génomique. L’équipe a découvert que chez les grenouilles des flaques d’eau, la variation génétique était influencée par la distance entre les sites mais principalement prédite par leur environnement. Les régimes saisonniers des précipitations ont été particulièrement influents. Les paysages comportant de multiples types d’habitats à proximité immédiate chevauchaient également des zones à forte variation génétique.

“La variation des précipitations est le principal facteur de variation génomique associée à l'environnement pour cette grenouille”, a déclaré Miller. “Les grenouilles présentes dans les hauts plateaux camerounais, l'écotone forêt-savane du centre-sud du Cameroun, de l'autre côté de l'équateur et de la côte jusqu'à l'intérieur du Gabon, pourraient être plus susceptibles de suivre le rythme du changement climatique futur.”

Les scientifiques ont également identifié plusieurs zones dans lesquelles les populations de grenouilles pourraient ne pas présenter suffisamment de variation génétique pour pouvoir s'adapter aux changements brusques de leur habitat, par exemple dans le sud-ouest du Gabon.

L'équipe suggère que ces résultats, ainsi que des recherches similaires sur différentes espèces, pourraient être utiles pour planifier des interventions de conservation. Cependant, les scientifiques préviennent que leur analyse ne capture que partiellement la variation génétique des grenouilles et que pour bien comprendre l'impact de ces variantes sur la survie future des grenouilles des flaques d'eau, nous devrons les lier à des traits phénotypiques.

“Nous n'avons pas été en mesure d'identifier les variantes sélectionnées, ce qui aurait pu fournir des informations supplémentaires sur le potentiel d'adaptation”, a déclaré Tasse Taboue. “Mais les efforts de conservation pourraient se concentrer sur la préservation des zones à forte variation génomique, en supposant que ces zones abritent des individus qui pourraient être plus susceptibles de persister compte tenu des changements environnementaux.”