Avec un seul échantillon d'eau ou de sol, les chercheurs peuvent analyser l'ADN de tout ce qui vit dans cet environnement. Au cours de ses recherches, Ph.D. Le candidat Beilun Zhao a découvert un moyen d'analyser non seulement le type d'espèce, mais aussi l'âge de l'espèce dans un échantillon d'eau. La méthode a montré son premier succès avec le grand escargot de bassin et est la première étape vers un tout nouveau monde de recherche environnementale.

Chaque être vivant laisse derrière lui des traces d'ADN partout où il va. Cela signifie qu'avec un seul échantillon d'air, de sol ou d'eau, vous pouvez voir quels animaux vivent dans cet environnement. Jusqu'à présent, l'analyse de ce soi-disant ADN environnemental (eDNA) ne donnait que des informations sur le type d'espèce vivant dans cet environnement. Zhao a découvert une nouvelle méthode pour obtenir également des informations sur l'âge des espèces vivant dans un environnement aquatique.

"Cela va bien au-delà de la présence ou de l'absence d'une espèce", déclare Peter van Bodegom, professeur de biologie environnementale et promoteur de Zhao. "L'information sur l'âge d'un groupe est essentielle dans de nombreuses études de conservation et écologiques. Nous voulons savoir comment l'espèce se comporte, comment la population évolue et si elle se reproduit. Le groupe diminue-t-il ou s'améliore-t-il et notre conservation ou les efforts de restauration ont-ils vraiment réussi ?"

Le début d'une nouvelle ère dans la recherche environnementale

Zhao a utilisé une méthode pour obtenir des informations sur les différentes catégories d'âge du grand escargot de bassin. "Pour la première fois, nous avons pu séparer les classes d'âge d'un échantillon d'eau", explique Zhao. "Pour l'instant, nous ne l'avons testé qu'avec cette seule espèce d'escargots. Mais le fait que ce soit possible apporte un tas de nouvelles opportunités de recherche."

Le grand escargot de bassin est une espèce très commune dans les milieux aquatiques, ce qui en fait un bon exemple pour la recherche. "Dans nos recherches, les classes d'âge ont été séparées dans des réservoirs d'eau. Ensuite, nous devrons regarder comment nous pouvons analyser les classes d'âge lorsqu'elles sont toutes ensemble. Pour l'instant, nous n'avons testé que quatre classes d'âge, donc nous voulons sûrement augmenter cela. Et bien sûr, nous devons aller plus loin et examiner différents types d'espèces sur lesquelles appliquer la méthode."

Afin d'obtenir des informations sur l'âge, Zhao a analysé une sorte de modification de l'ADN appelée méthylation. Avec cette méthode, elle a examiné la méthylation de l'ADNe de l'espèce dans quatre classes d'âge. Cela est possible car les animaux laissent un schéma de méthylation différent de l'ADNe en fonction de leur âge.

"Cette méthode pourrait éventuellement être également utilisée pour retracer les maladies et les adaptations causées par les changements environnementaux. Par exemple, lorsque la température change, la méthylation dans notre corps change également."

Un nouvel outil dans la boîte à outils eDNA

Les deux promoteurs de Zhao, Van Bodegom et le professeur adjoint Krijn Trimbos travaillent avec eDNA depuis des années et sont très enthousiastes à propos de la découverte. "La boîte à outils eDNA est restée assez stable au cours des dix à quinze dernières années", déclare Trimbos. "Cela ouvre une toute nouvelle direction que vous pouvez appliquer aux études environnementales et écologiques et compléter les informations manquantes. L'âge est une propriété tellement centrale de l'accumulation des populations. Si un jour vous pouvez ajouter la santé à cela, vous obtenez une très profonde un aperçu de la façon dont l'espèce se porte."

La recherche actuelle avec l'eDNA offre déjà la possibilité de rechercher des espèces d'une manière plus respectueuse des animaux et de l'environnement. "Au lieu de devoir passer par un programme de biosurveillance spécifique, comme essayer d'attraper tous les poissons présents dans l'environnement, vous pouvez prélever un échantillon et tout savoir", explique Trimbos. "Avec les informations supplémentaires sur l'âge, ce sera plus facile et beaucoup plus complet."

Zhao est très enthousiaste à l'idée de poursuivre ses recherches sur cette méthode. "C'est la première fois que nous pouvons trouver des informations au-delà du genre d'espèce. C'est très intéressant. Et cette technique est aussi très bon marché, donc elle pourrait être appliquée à grande échelle. C'est assez contradictoire d'attraper et de blesser l'espèce quand on veut obtenir des informations sur pour une étude environnementale. Avec l'eDNA en général et cette méthode supplémentaire, la recherche peut se faire beaucoup plus facilement sans blesser les poissons." + Explorer plus loin

Utiliser l'ADN pour rechercher des espèces de poissons