Файл: Christian Lévêque, Jean-Claude Mounolou Biodiversité Dynamique biologique et conservation 2008.pdf

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La diversité biologique : un état des lieux

En réalité le niveau de connaissance est variable selon les groupes

taxinomiques. Des recensements quasi exhaustifs ne sont disponibles
que pour un petit nombre de groupes zoologiques ou botaniques. C’est
le cas pour les mammifères et les oiseaux qui sont actuellement connus
à plus de 95%. Le nombre des insectes par contre est très certainement
largement supérieur à celui pourtant considérable (1 000 000) enregistré
jusqu’ici. Les insectes représentent près des deux tiers des nouvelles
descriptions d’espèces. Quant au nombre des champignons il pourrait
se situer entre 1 et 2 millions et celui des nématodes, petits vers parasites
de plantes et d’animaux, serait de plusieurs centaines de milliers. Les
sources des nouvelles espèces sont essentiellement les régions tropi-
cales, les récifs coralliens, les grands fonds marins, mais également, sous
toutes les latitudes, les milieux d’accès difficile et les petites espèces
(faune du sol, méiofaune marine) et les parasites. Un mètre cube de sol
de prairie tempérée contient des milliers d’espèces de micro-organismes
et d’invertébrés dont on ignore le plus souvent le statut taxinomique et
l’activité métabolique.

Pour d’autres groupes, comme les bactéries et les virus, chez lesquels

les scientifiques ont plus de mal à caractériser les espèces que chez les

L’écologie moléculaire

Chez les bactéries, la notion d’espèce a longtemps été calquée sur
celle des autres groupes: l’appartenance à une espèce était décidée
en fonction du nombre de caractéristiques physiologiques et biochi-
miques partagées avec une souche type. Mais, dans de nombreux
environnements, seule une proportion minime d’espèces est
susceptible d’être isolée et cultivée, par rapport à toutes celles qui
sont présentes. La biologie moléculaire permet et les méthodes
d’amplification PCR qui permettent une amplification et la déter-
mination rapide de la séquence de gènes à partir d’une petite
quantité de cellules, ont permis d’accéder à l’ADN bactérien des
espèces libres sans recourir aux cultures. On peut ainsi générer un
véritable inventaire de la diversité moléculaire qui nous a révélé
une énorme diversité de Procaryotes dans tous les environnements,
y compris ceux possédant des caractéristiques physiques et chimi-
ques extrêmes. Ces travaux montrent également qu’une grande
partie de cette diversité ne relève pas de lignées déjà connues,
mais qu’il existe un nombre très important de groupes jusqu’alors
inconnus et génétiquement éloignés les uns des autres.

2.3  

La systématique, l’informatique et Internet

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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

vertébrés ou les insectes, le nombre est très certainement bien supérieur
à celui connu à l’heure actuelle (voir encadré sur l’écologie moléculaire).
Ainsi, en utilisant les techniques de biologie moléculaire, on a montré
que le picoplancton marin (organismes de très petite taille entre 0,2 et
2-3 microns) qui constitue la base de l’écosystème pélagique, recèle de
nombreux groupes d’Eucaryotes non répertoriés. Le séquençage de
l’ARN ribosomal d’un échantillon de picoplancton du Pacifique a montré
que la presque totalité des séquences ne pouvaient être rattachées à
celles d’organismes connus. On a découvert en particulier des espèces
d’algues vertes primitives (les Prasinophytes) non isolées à ce jour, et
de nouvelles branches dans l’arbre des Protistes. Ce qui est également
nouveau est que la majorité des séquences obtenues appartiennent à
des organismes qui sont soit des espèces prédatrices, soit des espèces
impliquées dans la dégradation de la matière vivante, fonction que l’on
pensait jusqu’ici principalement assurée par les bactéries et non par des
Eucaryotes.

2.3

LA SYSTÉMATIQUE, L’INFORMATIQUE 
ET INTERNET

Nommer, classer et identifier les espèces est un travail délicat qui néces-
site d’utiliser:
• des collections de référence de spécimens types, en principe déposées

dans des musées;

• des publications spécialisées décrivant les espèces nouvelles;
• des faunes et des flores accompagnées de clés d’identification qui

synthétisent l’information disponible et donnent accès à la connais-
sance taxinomique.
Il en résulte que la connaissance des divers groupes taxinomiques a

longtemps été le privilège d’une poignée de spécialistes dont le nombre
fluctue selon les politiques et les modes. On fait d’ailleurs le constat,
un peu partout dans le monde, d’une véritable crise en matière de recru-
tement de systématiciens. Dans un tel contexte, si l’on veut accélérer le
processus d’inventaire de la diversité biologique qui nécessitera encore
plusieurs siècles, et utiliser au mieux l’information existante souvent
dispersée dans de nombreuses revues, il faut avoir recours à des moyens
puissants et interactifs de gestion et de diffusion de l’information taxi-
nomique.

L’informatique est donc naturellement apparue comme l’outil indispen-

sable au stockage, à la gestion et à l’analyse de toutes ces informations.

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2  •

La diversité biologique : un état des lieux

Si des progrès considérables ont été faits dans le domaine des logiciels
et des traitements informatisés, un système informatique performant
en matière de systématique et d’inventaires taxinomiques fait encore
cruellement défaut à l’heure actuelle. Paradoxalement, des moyens
autrement plus importants ont été mis dans la connaissance des étoiles
et l’exploration de l’espace que dans celle des organismes vivants qui
nous entourent.

Pourtant des référentiels taxinomiques constitués de listes de noms

de référence et de leurs synonymes, sont en cours de constitution et
consultables sur Internet. Ils peuvent être complétés par des informa-
tions sur la description des espèces, leur répartition géographique, les
collections déposées dans les grands muséums, etc. Ainsi la collection
de poissons du Muséum national d’histoire naturelle de Paris est
consultable sur Internet.

Il existe de nombreuses bases de données soit régionales soit par

groupe d’espèces. Ainsi Fishbase traite de l’ensemble des poissons alors
que Titan s’intéresse aux Coléoptères des bois, etc. Un objectif est de
mettre en réseau ces différentes bases pour avoir accès à l’ensemble de
l’information concernant la biodiversité. Le catalogue de la Vie (Cata-
logue of Life) a pour projet d’établir un véritable annuaire du vivant. Il
s’agit d’une liste dynamique qui fournit des indications sur le nom
scientifique en vigueur, les synonymes, la distribution, les références
scientifiques correspondantes, etc. Et de nombreux autres projets ont
vu le jour en vue de promouvoir la diffusion des connaissances en
systématique. Par exemple le projet international Species 2000, le
projet  Fauna Europaea et les bases européennes ERMS (European
Register of Marine Species) ou CLEMAM. Soutenu par la National
Science Foundation des États Unis, le Tree of Life (Arbre de la Vie) se
donne pour objectif de cartographier l’histoire de l’évolution de toutes
les espèces, passées et présentes. D’autre part, le projet EOL, «Ency-
clopedia of Life», est officiellement lancé. Son objectif est de créer
une encyclopédie en ligne recensant toutes les espèces vivantes ou
disparues. Le projet est de rassembler virtuellement toutes les données
connues sur toutes les espèces et ainsi améliorer la compréhension de
la vie sur Terre. Pour chaque espèce, l’objectif est d’avoir au moins
une photo, la classification (taxonomie) et une description incluant
l’habitat et la répartition de l’espèce sur la planète.

Dans certains cas ces bases de données hébergent également des

systèmes d’aide à l’identification des espèces pour l’usage des profes-
sionnels et des amateurs. On assiste aujourd’hui à l’émergence de la
systématique assistée par ordinateur avec des programmes permettant

2.4  

Mesurer la diversité biologique

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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

de construire automatiquement des clés d’identification, des diagnoses
ou des reconstructions phylogénétiques, de faire des identifications, de
stocker et d’accéder à des données variées dont celles des collections
entreposées dans les musées.

De manière générale l’objectif n’est pas de constituer des bases de

données isolées et monstrueuses mais, grâce à Internet, d’organiser le
partage du savoir (bases de données réparties, logiciels, travail coopé-
ratif, etc.) et d’assurer la compatibilité et la synergie entre les différentes
initiatives qui se font jour. C’est l’objectif du GBIF (Global Biodiversity
Information Facility) du Forum Mégascience de l’OCDE. Il a été créé
en 2001 afin de prendre en charge un ensemble de tâches qui permet-
traient à tous les utilisateurs d’accéder par Internet au stock mondial de
données primaires sur la biodiversité. La mission du GBIF est de faci-
liter la numérisation des données primaires et leur dissémination à
l’échelle mondiale, de telle sorte qu’une personne, quel que soit son
pays d’origine, puisse tirer profit de l’utilisation de cette information.
Pour ce faire, le GBIF offre un moteur de recherche portant sur des
bases de données connectées au GBIF de manière standardisée. Les
possesseurs de données peuvent connecter tout ou partie de leurs
ressources au GBIF, mais restent maîtres de leurs données, qu’ils
continuent à héberger et à utiliser dans le cadre de leur travail.

2.4

MESURER LA DIVERSITÉ BIOLOGIQUE

Les opinions divergent sur la manière de mesurer la biodiversité. Il n’y
a aucune mesure universelle et celles qui sont utilisées dépendent en
réalité des objectifs poursuivis. Sur un plan théorique on devrait évaluer
tous les aspects de la biodiversité dans un système donné. Mais c’est
une tâche pratiquement irréalisable et il faut se contenter d’une estima-
tion approchée en se référant à des indicateurs qui peuvent concerner
la génétique, les espèces ou les peuplements, la structure de l’habitat, ou
toute combinaison qui fournit une évaluation relative mais pertinente
de la diversité biologique.

La richesse en espèces (le nombre d’espèces) qui peut être déterminée

pour l’ensemble des taxons présents dans un milieu, ou pour des sous-
ensembles de taxons, est l’unité de mesure la plus courante, à tel point
qu’on a parfois tendance à assimiler abusivement biodiversité et richesse
en espèces. Certes, plus le nombre d’espèces est élevé, plus on a de
chances d’inclure une plus grande diversité génétique, phylogénétique,
morphologique, biologique et écologique. Pour certains groupes bien

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2  •

La diversité biologique : un état des lieux

connus sur le plan taxinomique, la liste d’espèces est relativement facile
à établir.

On a cherché à compléter ces indices par des indices de nature géné-

tique et écologique. Il y a en génétique des analogues de ces indices de
diversité spécifique: on parle également de richesse (nombre d’allèles
pour un même locus) ou de régularité (fréquence relative des allèles).
L’autre voie est d’identifier la diversité des habitats dans un écosystème,
ou des écosystèmes dans un paysage. On peut utiliser une démarche
voisine de la taxonomie: reconnaître des entités, les nommer et les classer
pour pouvoir comparer différentes situations et tenter de généraliser
les observations. Cette démarche typologique a donné lieu à plusieurs
catégories de classification fondées sur les caractéristiques floristiques
et faunistiques, les assemblages d’espèces (phytosociologie), ou sur des
caractéristiques du paysage (écorégions, structures phénologiques, etc.).
Un exemple de typologie des habitats est le système de classification
CORINE des habitats européens.

2.5

LA DISTRIBUTION GÉOGRAPHIQUE 
DE LA DIVERSITÉ BIOLOGIQUE

La diversité biologique n’est pas répartie de manière homogène à la
surface de la planète. Les naturalistes ont essayé de mettre en évidence
des grandes tendances ou «patterns» (mot qui n’a pas réellement
d’équivalent français mais qui est parfois traduit par patron) dans la
distribution spatiale de la diversité biologique. Si l’on recherche des
unités écologiques, on peut mettre en relation les caractéristiques du
climat et celles de la végétation, ce qui conduit à reconnaître de grands
biomes (figure 2.2). Si l’on évalue par contre le degré de ressemblance

La diversité alpha est la richesse en espèces au sein d’un écosys-
tème local.

La  diversité bêta consiste à comparer la diversité des espèces
entre écosystèmes ou le long de gradients environnementaux. Elle
reflète la modification de la diversité alpha lorsque l’on passe d’un
écosystème à un autre dans un site.

La diversité gamma correspond à la richesse en espèces au niveau
régional ou géographique.