Les tripes des mouches charognardes pourraient détenir la clé du suivi de la faune

Un copieux festin de carcasses peut signifier un ventre plein d'ADN animal traçable

Quiconque est parti à la recherche de loups, de baleines ou d'élans sait que repérer des animaux dans la nature peut être aléatoire. Pour les biologistes de la faune, il faut beaucoup de travail pour constituer un catalogue des animaux qui habitent une zone naturelle et pour surveiller en permanence leurs niveaux de population. C'est pourquoi ils ont mis au point des protocoles pour détecter les animaux, comme parcourir des transects, collecter des excréments et des empreintes et installer des caméras de surveillance. Aujourd'hui, les chercheurs du Smithsonian Tropical Research Institute sur l'île de Barro Colorado au Panama pourraient disposer d'un moyen moins coûteux, plus rapide et peut-être plus complet de déterminer quels mammifères se cachent dans les buissons : ils examinent les intestins des mouches charognardes.

Ce qu’ils recherchent en réalité, c’est l’ADN des animaux présents dans ces tripes. Torrey Rodgers du Département des ressources naturelles de l'Université d'État de l'Utah et auteur principal de l'étude publiée dans la revue Écologie moléculaire explique que deux types de mouches, les mouches à chair et les mouches charognardes, se nourrissent des carcasses de mammifères morts ainsi que de leurs excréments, tous deux remplis d'ADN. Cela signifie qu’au lieu de traquer tous les animaux de la forêt, les chercheurs peuvent collecter les mouches et examiner l’ADN qu’elles transportent pour effectuer un recensement.

La capacité de prouver que des espèces menacées sont présentes ou en déclin peut aider à évaluer les progrès des programmes de conservation et aider les décideurs politiques à décider quelles zones protéger. Il est crucial que les chercheurs soient capables de présenter une étude précise de la biodiversité dans une zone naturelle, et en particulier sous les tropiques, où la localisation des animaux peut s'avérer dangereuse et épuisante.

Pour attraper les mouches, Rodgers a construit 16 pièges avec des bouteilles de soda de deux litres, puis les a appâtés avec des morceaux de porc pourri. Une ou deux fois par jour, il récupérait les mouches du piège et les mettait au congélateur. Une fois en possession d’environ 1 000 mouches, il a transporté les insectes congelés vers un laboratoire de Panama City.

Les chercheurs ont broyé les mouches, puis ont séquencé l’ADN contenu dans la pâte à mouches à l’aide d’une technique appelée code-barres ADN. Une fois que les mouches se régalent de chair en décomposition ou d'excréments d'animaux, elles digèrent leur repas, mais leur faible acide gastrique ne dégrade pas complètement l'ADN, laissant des brins relativement longs. Bien que le séquençage de l’intégralité du matériel génétique d’un animal soit coûteux, la technique du code-barres recherche simplement des extraits spécifiques de l’ADN mitochondrial des mammifères, qu’une amorce chimique amplifie. Ces extraits sont ensuite comparés à une base de données de tous les mammifères connus dans la région, indiquant si une espèce est présente.

Photo gracieuseté de Torrey Rodgers

Le Barro Colorado étant étudié depuis des décennies, les chercheurs savent qu'il existe 108 espèces de mammifères sur l'île, dont 74 sont des chauves-souris. Il s’avère que le test du code-barres a détecté 20 espèces de mammifères. Une enquête par piège photographique menée au même moment a trouvé 17 espèces, tandis qu'une étude par transect n'en a trouvé que 13.

« Dans l'ensemble, en termes de nombre d'espèces, il a surpassé les caméras et les transects », explique Rodgers. « C’était vraiment efficace pour ramasser les primates, qui laissent beaucoup d’excréments mous. Mais il n’a trouvé que quelques chauves-souris. Les animaux avec de petites excréments durs pourraient être plus difficiles à repérer. »

L'étude de Rodgers n'est pas la première à explorer le code-barres ADN comme technique d'enquête, mais elle est l'une des premières à le tester sur une population bien étudiée. Des chercheurs de l'Institut Robert Koch de Berlin ont expérimenté cette technique pour la première fois en Afrique de l'Ouest et à Madagascar en 2012. Lors de leurs premiers tests, ils ont découvert l'ADN de primates, de chauves-souris, de porcs-épics et d'une antilope en voie de disparition, rarement vue dans la forêt. Ils ont également détecté quatre des 31 mammifères de Madagascar dans les intestins des mouches.

Depuis lors, les techniques de codage-barres ADN se sont améliorées et le séquençage est devenu plus rapide et moins coûteux, permettant aux chercheurs de détecter davantage d'animaux. «Cela a vraiment pris son envol au cours des deux dernières années», dit Rodgers. « Au début, les gens étaient vraiment sceptiques, et avec raison. Mais nous commençons à constater qu'il est assez fiable et économique.

Cette méthode ne se limite pas non plus au suivi de la biodiversité dans les forêts tropicales. Rodgers dit qu'il y a des mouches charognardes dans presque tous les écosystèmes de la Terre, y compris dans le Grand Nord. Il pourrait également être possible d’inclure d’autres insectes comme les bousiers et les moustiques dans les protocoles de surveillance. En Asie du Sud-Est, des chercheurs explorent cette technique en utilisant les sangsues sanguinaires de la région.

Il existe encore quelques améliorations qui rendraient les codes-barres beaucoup plus utiles. Par exemple, elle ne peut actuellement indiquer aux chercheurs que si une espèce est présente, mais elle est incapable de détecter son abondance. Et il ne peut pas ramasser les excréments de petits animaux comme les rongeurs ou les animaux qui produisent des pellets durs, comme les cerfs. Par exemple, bien que les agoutis, les coatis et les cerfs brocket soient les mammifères les plus communs du Barro Colorado, ils n'apparaissent pas dans l'étude de Rodgers, ce à quoi on pourrait remédier en collectant également des bousiers ou d'autres espèces d'insectes.

Pourtant, le test de Rodgers montre qu'il y a une place à la table pour les codes-barres ADN et qu'avec quelques ajustements, attraper des mouches pourrait être tout aussi courant que rôder dans les forêts pour compter les animaux. Même si ce n’est probablement pas aussi amusant.