Tamponnez une feuille et trouvez une espèce. Ou 50, grâce à l'eDNA

Lorsqu'ils se sont lancés dans une expérience d'écouvillonnage des feuilles dans le parc national de Kibale en Ouganda en juin 2022,Christina Lynggaard, Jan Gogarten et Patrick Omeja avaient peu ou pas d'attentes.

L'idée est née des travaux antérieurs de Lynggaard sur la surveillance de la biodiversité à l'aide d'échantillons d'ADN collectés dans l'air. "Si l'ADN animal est dans l'air tout autour de nous, peut-être qu'il se dépose et reste collé aux surfaces collantes", a déclaré Lynggaard, scientifique à l'Institut Helmholtz pour une seule santé en Allemagne et au Global Institute de l'Université de Copenhague, à Mongabay. "Pourrions-nous simplement collecter l'ADN qui se dépose dans l'air sur les feuilles ?"

Mais les forêts tropicales sont des environnements rudes et humides. En supposant que l’ADN puisse s’y dégrader rapidement, l’équipe n’avait pas nourri de grands espoirs.

Jusqu’à ce que les résultats arrivent et les laissent « sidérés ».

Les chercheurs ont identifié 50 espèces d'animaux, dont des mammifères, des oiseaux et des rongeurs, tous détectés en tamponnant simplement les feuilles pendant un peu plus d'une heure, soit 72 minutes pour être précis. Dans une étude publiée en août dans la revue Current Biology, l’équipe a décrit sa technique rapide et rentable d’échantillonnage d’ADN dans un environnement terrestre.

« Il suffit d’un tampon et de gants avec un tube de prélèvement rempli d’un liquide pour fixer l’ADN ; cela et trois minutes pour tamponner quelques feuilles », a déclaré à Mongabay le co-auteur Gogarten, également de l'Institut Helmholtz et du Groupe de recherche en zoologie appliquée et conservation de la nature de l'Université de Greifswald en Allemagne, dans une interview par courrier électronique.

L’ADN environnemental, ou ADNe, est le matériel génétique laissé par les animaux via leurs poils, leurs excréments, leur fourrure et leur salive. Depuis un certain temps déjà, les scientifiques collectent, testent et analysent l'ADNe pour comprendre la biodiversité qui vit dans différents écosystèmes, notamment les océans, les rivières, l'air, les forêts et même la plus haute montagne du monde. La méthodologie est devenue de plus en plus populaire ces dernières années, grâce à sa capacité à étudier de vastes zones et à sa nature non invasive. L’essor de l’intérêt pour l’ADNe a également stimulé l’innovation dans les techniques d’échantillonnage, depuis les drones qui collectent des échantillons d’eau jusqu’aux robots mobiles qui collectent les feuilles mortes et la terre.

Cependant, les tests ADN environnemental ont été davantage utilisés pour étudier certains écosystèmes que d’autres. "Pour les systèmes aquatiques, l'eDNA a clairement rejoint la boîte à outils des biologistes de la conservation et des gestionnaires des pêcheries", a déclaré Gogarten. « Les gens filtrent simplement un volume d’eau et recherchent l’ADN animal. Cette approche a remplacé des techniques d’enquête très difficiles.

Dans un environnement terrestre, cependant, cela devient un peu plus compliqué. Les invertébrés qui sont entrés en contact avec des animaux terrestres se sont révélés être une source fiable d'ADNe, tout comme les échantillons de sol et d'air, a déclaré Gogarten. Mais ces méthodes d’échantillonnage doivent encore être largement adoptées par les chercheurs et les gestionnaires de la faune.

"Cela est dû en partie au fait que la collecte d'ADNe à partir de sources telles que des invertébrés ou des échantillons de sol ou d'air prend du temps et nécessite pas mal d'équipement et de formation", a-t-il déclaré. "Le traitement prend également beaucoup de temps, ce qui a exclu les grands échantillons fréquemment observés à partir d'échantillons d'eau."

C'est dans ce contexte que l'équipe a décidé de tester la faisabilité du prélèvement d'ADN sur les feuilles.

Dans le cadre de leur expérience, l'équipe a utilisé 24 écouvillons pour collecter des échantillons dans trois endroits de Kibale, mieux connu pour ses chimpanzés et autres primates. Pour garantir une plus grande diversité d’espèces, ils ont collecté des échantillons de végétation plus proche du sol ainsi que de celles situées au-dessus de leurs têtes.

"Le prélèvement d'échantillons était très simple : mettre des gants, déballer un coton-tige, le tremper dans une solution qui préserve l'ADN, puis tamponner toutes les feuilles possibles pendant trois minutes", a déclaré Patrick Omeja, co-auteur de l'étude et chercheur principal. et directeur de terrain à l'Université Makerere de Kampala, a déclaré à Mongabay dans une interview par courrier électronique. « Si vous devez quitter la zone rapidement à cause de l’arrivée des éléphants, il n’y a pas de matériel ni de batteries lourdes à emballer et à transporter, ce qui constitue un autre avantage. »