Séminaire « Les sciences de la vie et de la Terre au XXIème siècle »

Le point de vue du généticien : la biodiversité est-elle une richesse génétique ?

Jean-Claude Mounolou, membre de l'académie d'agriculture de France, ancien professeur à l'université Paris-Sud (Orsay)

Voici en quelques mots le sentiment du généticien face à ces problèmes de biodiversité et d'extinction de l'espèce.

Le hasard intrinsèque

Le généticien partage l'inquiétude et la conviction de MM. Taquet et Couvet vis-à-vis de l'érosion de la diversité biologique et de la disparition organisée de certaines espèces : ce sont des faits. Il constate ainsi, au niveau auquel il regarde le vivant, que la diversité génétique - le nombre des haplotypes - diminue sous l'effet des nécessités (ce terme entendu au sens de Jacques Monod).

Mais les pressions extérieures, en particulier celles qu'exercent les sociétés humaines, ne sont pas les seules causes d'érosion génétique, le hasard en est une autre. À tous les niveaux de fonctionnement du monde vivant (de celui des électrons qui se déplacent dans les centres photosynthétiques des chloroplastes à celui des relations entre toutes les espèces qui habitent l'écosystème Terre), nous observons la place du hasard. À chaque niveau donc ce hasard intrinsèque est une source permanente de diversité. Ses effets, évalués par le généticien au travers de leurs conséquences biologiques et sociales, peuvent être jugés négatifs (disparition d'haplotypes particuliers et de populations locales originales) ou positifs (apparition d'haplotypes intéressants et création de formes vivantes nouvelles). Les généticiens analysent ces évènements en termes de mécanismes mutationnels et de dynamique des populations. Alain Pavé a développé ces réflexions, mieux que je ne sais le faire, dans un texte intitulé Hasard, nécessité et biodiversité (que vous trouverez à l'adresse internet http://www.academie-agriculture.fr). Retenons de ce survol rapide que le hasard intervient "par construction" dans l'état actuel du vivant et dans son avenir. Il met à notre disposition un système de perturbation permanente : à nous d'en prendre la mesure et, si nous le pouvons, d'user de cette opportunité d'enrichir la diversité génétique pour lutter contre les érosions et les extinctions, y compris celles dont nous sommes la cause.

Construire la diversité

La science génétique n'est pas seulement une science culpabilisante. Je souhaiterais que les enseignants que vous êtes communiquent de l'espoir aux étudiants intéressés par la génétique.

Le mot "richesse" qui figure dans le titre peut avoir un autre sens que celui qui lui a été donné jusqu'à maintenant, évoquant le gaspillage d'un capital biologique. En effet, la richesse est aussi la possibilité pour les enfants de construire une société dans un monde vivant qui sera différent de celui qui existait au Crétacé (bien sûr ! ) mais aussi de celui qu'ont connu leurs grands-parents agriculteurs. Pour cela, à la conservation, il faut avoir le courage d'ajouter l'acte de création de diversité génétique. Cela demande des connaissances, de la décision, du travail et de la responsabilité. Les jeunes généticiens ont deux questions à se poser : quelle diversité génétique voulons-nous ? Comment un gène se construit-il ?

Pour être bref, je vais essayer, par un exemple, de donner un aperçu de ce que la connaissance génétique permet d'envisager pour répondre à ces deux questions.

Au XXe siècle, des chimistes ont inventé le lindane, une molécule artificielle qui est un benzène décoré de six chlores et dont la "nature" n'avait jamais fait l'expérience. Ce pesticide puissant a abondamment été utilisé en agriculture. Il n'était pas dégradé naturellement. À cause d'effets secondaires et d'accumulations dans les sols, son utilisation est aujourd'hui interdite. Récemment il a été constaté que la teneur en lindane de certains sites pollués baissait. Les chercheurs ont constaté que, dans ces sols, des espèces bactériennes ont développé l'aptitude à dégrader le lindane. Pour oxyder cette molécule, diront des chimistes et des généticiens, il "suffit" d'imaginer un système enzymatique qui accepte de "décrocher" les six chlores en les considérant comme des protons, ensuite le noyau benzénique entrera dans les voies métaboliques ordinaires. Le laboratoire de Pascal Simonet à Lyon a constaté que c'est bien ainsi que les bactéries procèdent…Ceci ouvre d'originales perspectives pour la chimie (connaître le mécanisme réactionnel) et pour la biologie (apparition d'une fonction nouvelle et intégration dans un écosystème vivant). Dans cet exemple, le généticien se pose tout de suite la question que nous évoquions plus haut : comment s'est construit ce nouveau gène, linA, responsable de la dégradation du lindane ? Les chercheurs de Lyon montrent que les bactéries du sol, grâce à des échanges génétiques "horizontaux", mutualisent des fragments d'information génétique dispersés dans différents gènes et différentes espèces. Bien sûr le mécanisme de mise en commun ne génère pas un gène nouveau et fonctionnel à chaque occasion ! La pression de la sélection dans les sols contaminés a avantagé les rares cellules qui se sont trouvées dotées d'une séquence originale, linA, leur permettant de fabriquer une protéine enzymatique qui oxyde le lindane. Une information détaillée sur ces travaux peut être trouvée sur le site http://www.brg.prd.fr comme dans les publications du laboratoire de Pascal Simonet.

Cet exemple, au-delà des connaissances spécifiques qu'il produit, indique un chemin à explorer pour répondre aux deux questions posées plus haut. Nous pouvons dorénavant réfléchir au monde vivant et aux utilités que nous souhaitons construire : à la biologie de cueillette s'ajoutera la biologie de construction.

Chez les hommes, la démarche ouvre aussi des perspectives nouvelles. Si les thérapies géniques balbutient encore, elles n'en resteront pas là car les enjeux de société et de santé sont pressants. Les recherches en génomique défrichent aujourd'hui le domaine. Il y a dix ans on se posait la question : combien y a-t-il de gènes dans un génome humain ? La réponse est maintenant connue : quelque 30 000, comme chez le chien ou la souris. Y a-t-il là matière à déception ou espace pour de nouvelles libertés ? Je me contenterai de m'exprimer sur un point seulement, car une chose est sûre : ce ne sont pas des gènes spéciaux qui décident de la pensée ou des symboles ! La question "Qu'est-ce que l'humanité ? ", fondamentale à propos de la biodiversité construite de demain, rebondit.

En conclusion, la situation actuelle me paraît nous donner, à nous enseignants de génétique, de lourdes responsabilités, mais c'est aussi un espoir et une richesse à transmettre aux jeunes afin qu'ils puissent vivre demain comme des hommes.

Échanges avec la salle

De la salle : Les espèces invasives n'ont pas été évoquées parmi les variables explicatives proposées pour le déclin de la biodiversité. Dispose-t-on d'évaluations en la matière ?

Denis Couvet : Actuellement, nous manquons de données et ne disposons pas d'indicateurs sur les espèces invasives. Ce travail est en cours de réalisation. La tourterelle, par exemple, a sans aucun doute un impact sur un certain nombre d'autres espèces, mais nous manquons d'information pour comprendre ce processus complexe.

De la salle : Quel est l'intérêt de prendre en compte la diversité génétique des variétés cultivées créées par l'homme ? Par ailleurs, est-il pertinent de raisonner en nombre d'individus pour décrire la baisse de la biodiversité ? En effet, cela suppose que les populations doivent rester stables sur des dizaines d'années.

Denis Couvet : La diversité génétique définie dans la convention de Rio prend en compte les espèces créées par l'homme. Toutefois, j'estime que la diversité des espèces sauvages et leur possibilité de s'adapter à des changements globaux constituent un problème fondamental.

Le meilleur indicateur de la diversité génétique dans une espèce est le nombre d'individus. En effet, la diminution du nombre d'individus d'une espèce conduit immanquablement à un appauvrissement de sa diversité génétique. Je précise que les chiffres que je vous ai indiqués concernent l'ensemble d'une communauté mais les effectifs de certaines espèces augmentent alors que les effectifs d'autres espèces diminuent.

De la salle : Comment les limites entre Crétacé et Tertiaire ou entre Crétacé et Trias sont-elles identifiées ?

Philippe Taquet : L'instrument de mesure des géologues et des généticiens n'est pas assez précis pour trancher de façon certaine la question de la rupture brutale ou graduelle entre les périodes. C'est tout le débat entre gradualisme et catastrophisme. Cette question fait aussi référence au débat épistémologique qui oppose les partisans de la thèse "bad luck" à ceux de la thèse "bad genes" pour expliquer la disparition de certaines espèces. Tant que l'outil de mesure reste aussi peu précis, le débat demeure.

Je considère que la crise ne doit pas être perçue comme un événement dramatique. Si notre espèce disparaissait de la surface de la Terre, d'autres espèces seraient certainement heureuses de coloniser l'espace…

 


Actes du séminaire national - Les sciences de la vie et de la Terre au XXIème siècle : enjeux et implications 15 et 16 décembre 2004

Mis à jour le 15 avril 2011
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