Planète GAÏA -> Monde Animal -> Biodiversité -> Nature -> L'insaisissable inventaire des espèces

Combien la Terre abrite-t-elle d'espèces vivantes ? Si les spécialistes s'accordent aujourd'hui sur le chiffre de 1,8 million d'espèces décrites, les spéculations vont bon train quant au nombre qui reste à découvrir. Dix millions, cent millions ?

De temps à autre, la découverte d'une nouvelle plante ou d'un nouvel animal quitte le champ des cercles de spécialistes et atteint la grande presse. L'un des derniers épisodes en date concerne une nouvelle espèce de galathée, le crabe yéti du Pacifique oriental, dont le nom, bien trouvé, n'a pas manqué de faire le tour des magazines et des sites Web du monde entier. À l'heure des nanotechnologies, du génie génétique et de l'exloration spatiale, il existerait donc dans la biosphère des espèces animales et végétales encore inconnues ? En effet, et pas des moindres ! Les médias se sont également fait l'écho de la découverte du kipunji, un singe de Tanzanie ; de Paedocypris progenetica, un minuscule poisson des mangroves de Sumatra qui, avec ses 8 millimètres, est le plus petit vertébré connu ; ou encore d'une espèce de léopard tacheté à Bornéo.

La symbolique de la découverte

Le pin de Wollemi en Australie, un araucariacé pouvant dépasser les 30 mètres de haut, a connu un succès tout aussi comparable en son temps. Plus près de nous, en Europe, il ne se passe pas une semaine sans qu'on ne découvre un nouvel insecte ou un nouveau champignon (Fauna Europaea).

FAUNA EUROPAEA En Europe, depuis Linné, les découvertes de nouvelles espèces se font à un rythme soutenu. Pour pallier la dispersion de toutes ces connaissances, une coopération européenne se met en place en 1998 dans le cadre du programme baptisé "Fauna Europaea". Objectif constituer une vaste base de données répertoriant de maniere exhaustive toutes les espèces animales terrestres et d'eau douce, de l'Oural aux îles de l'Atlantique (140.000 au total). À l'issue du programme, les responsables de Fauna Europaea ont créé un Top 10 des espèces nouvelles découvertes en Europe entre 1998 et 2003. Ils ont pour cela sélectionné les plus remarquables ou les plus représentatives de l'activité taxonomique en Europe. Voici un extrait en images.
CHORTHIPPUS JUTLANDICUS. La découverte d'un nouveau criquet dans le groupe pourtant bien connu des orthoptères, qui plus est dans un pays de petite taille et bien exploré, le Danemark, montre que l'inventaire de la biodiversité est loin d'être terminé, même en Europe ! Cette nouvelle espèce était confondue avec une espèce déjà répertoriée. C'est une analyse plus précise de sa morphologie et de son chant qui a permis de la différencier. Espèce décrite par : Nielsen, 2003.	MYOTIS ALCATHOE. Cette chauve-souris découverte en Grèce prouve s'il en était besoin que l'inventaire des mammifères n'est pas terminé. Ce groupe est cependant le mieux connu du règne animal, car il compte peu d'espèces (5000 environ) mais beaucoup de spécialistes, comparé, en particulier, aux insectes. Cette chauve-souris pourrait être bientôt menacée, car elle vit dans les forêts en bordure des rivières, habitat fortement perturbé par les activités humaines. Espèce décrite par : Von Helversen et Heller, 2000.	MELIGETHES SALVAN. Ce coléoptère reposait depuis 1912 dans les tiroirs d'un musée Italien. Ce n'est que récemment qu'un spécialiste va identifié comme une espèce nouvelle ! Il a alors tenté de retrouver des individus vivants sur le terrain. En vain : la localité où il se trouvait avait été noyée sous les eaux à la suite de la construction d'un barrage. Et aucun individu n'a été trouvé dans la région. Voilà une espèce très locale décrite alors qu'elle est éteinte. De l'importance des collections des muséums, mémoire de la biodiversité. Espèce décrite par : Audisio, de Biase et Antonini, 2003.
CHILOPLACUS MAGINENSIS. Ce nématode d'une dizaine de microns de diamètre vit dans le sol. Il a été découvert en Espagne, pays particulièrement actif en taxonomie et numéro un en Europe pour le nombre d'espèces découvertes chaque année. Le groupe des nématodes constitue un pan encore très mal connu de la biodiversité. Espèce décrite par : Abolafia et Pena-Santiago, 2003.	ETHMIA MARIANNAE. Ce papitton de nuit a été collecté à Rhodes, en Grèce. La région méditerranéenne est en Europe, la zone la plus riche en especes. Les phénomènes de spéciation ont été particutièrement actifs dans les îles, qui comptent donc de nombreuses espèces endémiques. Pour toutes ces raisons cette zone constitue un réservoir important d'espèces à découvrir. Espèce décrite par : Karsholt et Kun, 2003.	ARTHURDENDYUS ALBIDUS. Ramasser un ver dans son jardin fait parfois avancer la taxonomie ! Cet individu collecté en Écosse a fait l'objet d'une analyse poussée. Surprise : non répertorié sur le solécossais, ses plus proches parents vivent en Nouvelle-Zélande. Tout laisse penser qu'il a voyagé de Nouvelle-Zélande en Ecosse dans un pot de plante ornementale. La mondialisation de la biodiversité brouille parfois les pistes. Espèce décrite par : Jones et Gerard, 1999.
CROATOBRANCHUS MESTROVI. Cette sangsue a été prélevée dans une grotte de Croatie, à plus de 1000 mètres de l'entrée de la galerie souterraine. Tous les taxonomistes en conviennent : les grottes sont peu explorées et constituent une nouvette frontière dans l'inventaire de la biodiversité. Ce milieu est aussi marqué par un fort endémisme. Espèce décrite par : Kerovec, Kucini et Jalzic, 1999.	CHVALAEA SOPIANAE. Découvrir une nouvelle espèce de mouche n'a rien d'étonnant. Cela fait partie de la routine de l'activité taxoxonomique. Cette espèce a été collectée et décrite dans le cadre d'un programme d'inventaire hongrois de grande envergure : les experts ont prélevé un million d'individus ! Au vu de l'ampleur de la tâche qui reste à accomplir pour faire réellement avancer la description de la biodiversité, de tets programmes sont indispensables. Espèce décrite par : Papp & Foldvari, 2001.	GYRODACTYLUS TEUCHIS. Ce parasite de saumon (Photo microscope optique) a été décrit selon les critères moléculaires et non morphologiques. Sa présence au TOp 10 est là pour rappeller qu'une grande partie de la biodiversité est composée de parasites. Il a été découvert car son hôte est une espèce économiquement importante, donc très étudiée, mais il reste certainement des milliers d'espèces de parasites à découvrir dont les hôtes sont moins connus que le saumon... Espèce decrite par Lautraite, Blanc, Thiery, Daniel et Vigneulle 1999.

En réalité, le caractère exceptionnel de ces événements tient plus au contexte et à la symbolique de la découverte qu'à la découverte en soi. Celle d'un nouveau mammifère frappe l'imagination car, s'il est un groupe dont on croit l'inventaire achevé, c'est bien celui-là. Quant au pin de Wollemi, il n'était pas moins surprenant de le découvrir dans un parc national à 150 kilomètres de Sydney, la plus grande ville d'Australie, pourtant largement pourvue en universités, jardins botaniques et muséums d'histoire naturelle. Derrière ces découvertes spectaculaires se cache une réalité autant exaltante qu'inquiétante : l'inventaire des espèces de la biosphère est loin d'être achevé, et certaines disparaissent avant même que l'on ait pris conscience de leur existence. Ce constat a d'ailleurs inspiré, en son temps, certains des objectifs de la Convention sur la diversité biologique, adoptée en 1992. En propulsant la biodiversité au rang de préoccupation politique, la Convention de Rio a suscité une avalanche de bilans, de synthèses et de projections sur le nombre d'espèces connues sur Terre. En vingt ans, on est paradoxalement passé d'affirmations comme "les zoologistes et les botanistes ont décrit 1,5 million d'espèces et on pense qu'il pourrait en rester autant à découvrir" à un nouveau paradigme : "Les zoologistes et les botanistes ont décrit 1,8 million d'espèces mais le nombre réel d'espèces de la biosphère pourrait se situer entre 10 millions et 100 millions."

Combien d'espèces ont été répertoriées sur Terre ? Cet exercice comptable, a priori simple, se heurte vite à deux difficultés majeures. L'absence d'un annuaire exhaustif est le premier obstacle. Certes, nous progressons sur le chemin d'une banque de données centrale : l'édition 2007 de Species 2000, sorte de catalogue de la vie, annonce avec fierté avoir franchi le cap du million d'espèces. De tels ouvrages, fiables et régulièrement révisés, existent bien pour les oiseaux (9.917 espèces) ou les poissons (29.014 espèces) - dont on notera la précision à l'unité près -, mais ce n'est pas le cas pour l'immense majorité des invertébrés. Les coléoptères (de l'ordre de 350.000 espèces) ou les mollusques (de l'ordre de 80.000 espèces), par exemple, sont référencés à l'échelle d'un ou de plusieurs continents mais non à l'échelle mondiale. Le bilan du nombre d'espèces répertoriées totalise donc à la fois des chiffres "sûrs", et relativement indiscutables, et des évaluations "raisonnées", mais discutables, d'experts.
La seconde difficulté tient aux divergences d'opinions ou aux confusions entre espèces valides et espèces nominales. Lorsqu'un systématicien établit un nom scientifique pour une espèce qu'il considère nouvelle, il fait l'hypothèse que l'ensemble des individus désignés sous ce nom constitue une entité biologique et évolutive séparée. Des recherches ultérieures, s'appuyant sur d'autres caractères - morphologiques, moléculaires, ou éthologiques -, ou sur d'autres populations, vont éventuellement confirmer la séparation de cette entité : l'espèce nominale est alors considérée valide. Si, au contraire, elles l'infirment, l'espèce est non valide et le nom est jugé comme un synonyme. Dans les groupes très étudiés tels les vertébrés supérieurs ou les lépidoptères rhopalocères (papillons de jour), tonte nouvelle description d'espèce est réexaminée de manière critique et quasi immédiate par plusieurs spécialistes, et la systématique spécifique est donc relativement stabilisée.
En revanche, pour les nématodes marins, les hyménoptères ou les champignons - des groupes peu étudiés -, il se passe fréquemment une génération humaine ou plus entre deux révisions taxonomiques approfondies. Le spécialiste de la biodiversité biologique, Robert May, de l'université d'Oxford, évalue même à soixante ans le temps moyen entre l'établissernent d'un nouveau nom scientifique et sa mise en synonymie éventuelle. Il existe ainsi aujourd'hui des centaines de milliers d'espèces nominales, décrites il y a 5, 20 voire 50 ans, qui n'ont jamais été réévaluées. De plus, les réexamens peuvent conduire à des résultats contradictoires. Dans chaque groupe d'organismes, on trouve donc un certain nombre d'espèces valides et de synonymes, reconnus comme tels par tous les spécialistes, et, entre les deux, un purgatoire plus ou moins étendu d'espèces nominales non réévaluées ou au sujet desquelles les avis divergent. D'où des chiffres parfois très différents. Ainsi, pour les plantes, les avis des experts vont de 270.000 espèces décrites à 420.000. Au final, les écarts liés aux divergences d'opinions se compensent probablement, et le chiffre de 1,8 million d'espèces aujourd'hui décrites et nommées fait l'objet d'un consensus assez général parmi les chercheurs. Il faut cependant admettre une incertitude d'environ 20 % à 30 % sur ce bilan.

Nouvelles descriptions

Contrairement à ce que pourrait laisser croire le battage médiatique autour du crabe yéti ou du pin de Wollemi, la découverte de nouvelles espèces est loin d'être un fait exceptionnel. Les systématiciens décrivent environ 16.000 nouvelles espèces chaque année. Même si 20 % d'entre elles finiront peut-être comme synonymes, l'incrément annuel reste largement supérieur à 10.000 espèces. En tête, les insectes. Ils représentent à eux seuls 62 % des nouvelles descriptions d'animaux. Rien que pour le seul groupe des coléoptères, il se décrit bon an mal an 2300 nouvelles espèces, soit 6 par jour de l'année, vacances et dimanches compris ! À l'autre bout du spectre, les oiseaux. Sans aucun doute les mieux inventoriés, ils ne connaissent en moyenne qu'une ou deux nouvelles descriptions par an. Chez les mammifères, les découvertes se succèdent encore au rythme de 15 à 20 nouvelles espèces par an. Ce sont pour la plupart des chauves-souris et des rongeurs, mais nombre de petits primates continuent d'être révélés par des analyses moléculaires et/ou des prospections approfondies dans le cadre de programmes de conservation. Toutes ces découvertes se font majoritairement dans les régions tropicales, où la faune et la flore sont beaucoup plus riches et moins bien connues que dans les régions tempérées. Sous toutes les latitudes, les milieux d'accès difficiles, les très petites espèces (faune du sol, méiofaune marine) et les parasites restent des domaines peu ou pas explorés de la diversité du monde vivant. Même sans aller au bout du monde, les techniques et concepts issus de la génétique des populations, de la cytogénétique ou de la morphométrie, ajoutés aux classiques approches morphologiques, révèlent également bien des surprises lorsqu'on réexamine des espèces réputées "bien connues". En France même, le goujon de l'Agly, Gobio occitanus, a été reconnu en 2006 comme espèce distincte du goujon commun. Reconnaissons que chaque nouvelle espèce ne bouleverse pas la systématique, tout comme chaque séquence d'ADN déchiffrée ne révolutionne pas la génétique.
Cependant, on découvre encore des types d'organisation totalement inconnus, conduisant à de nouvelles catégories taxonomiques de rang élevé (nouveaux embranchements, classes, superfamilles, etc.). Plus fondamentalement, certaines découvertes remettent radicalement en question la façon dont nous comprenons la phylogénie d'un groupe, le fonctionnement d'un écosystème ou la biogéographie d'un territoire. Il n'est pas étonnant que les découvertes récentes les plus originales ont été faites dans les océans puisque c'est ce milieu qui abrite de très loin le plus grand nombre de phylums.
Si l'inventaire se poursuit à un rythme soutenu, le taxonomiste se trouve néanmoins dans la situation d'un conducteur qui sait approximativement la distance parcourue (environ 1,8 million d'espèces) et la vitesse de sa progression (environ 0,01 million par an), mais qui ignore la distance qui lui reste à couvrir. Comment estimer, en effet, le nombre réel d'espèces ? Comment évaluer la "magnitude" de ce qui reste à découvrir ?
Depuis vingt ans, plusieurs travaux fondamentaux ont totalement bouleversé l'évaluation du nombre réel d'espèces, battant en brèche l'affirmation, d'autorité, qui a longtemps prévalu et selon laquelle il reste 1,5 million d'espèces à découvrir. Pourquoi 1,5 million plutôt que 1 million ou 10 millions ? N'ayant jamais été explicites, les arguments ont longtemps peu fait l'objet de débat. Le grand mérite de l'entomologiste Terry Erwin, de la Smithsonian Institution, à Washington, est d'avoir proposé dans les années 1980 une démarche totalement nouvelle, ouverte à la discussion. Comment a-t-il procédé ? Il a utilisé des insecticides foudroyants pour recueillir les insectes de la canopée de 19 pieds de Luehea seemannii, un arbre de la forêt tropicale de Panama. Les coléoptères prélevés ont été classés au niveau de la famille, et triés suivant leurs caractères morphologiques, sans qu'on se préoccupe de leur attribuer un nom : 1200 espèces ont ainsi été reconnues. Erwin a ensuite estimé le taux de spécificité des coléoptères récoltés sur Luehea seemannii et il aboutit à 162 espèces de coléoptères qui seraient spécifiquement inféodées à la canopée de cet arbre. Comme il y a 50.000 espèces d'arbres dans les forêts tropicales, Erwin évalue à 8 millions le nombre d'espèces de coléoptères inféodées aux canopées. Et puisque les coléoptères constituent 40 % de la diversité de ce peuplement entomologique, il continue en estimant à 20 millions le nombre d'espèces d'insectes vivant dans la canopée des forêts. Enfin, considérant que cette strate héberge deux fois plus d'espèces d'arthropodes que le sol et la litière, il arrive au chiffre faramineux de 30 millions d'espèces d'arthropodes dans les régions tropicales.
Si les faiblesses des données d'Erwin sont évidentes (un seul ordre d'insectes, une seule espèce d'arbre, un seul point dang l'aire de distribution de la plante hôte), la force de son résultat tient au fait qu'il découle d'un raisonnement, qui remplace pour la première fois la simple opinion. De fait, l'algorithme et les résultats d'Erwin ont été amplement discutés et critiqués. Deux obstacles principaux rendent délicate l'évaluation du nombre d'espèces d'insectes des forêts tropicales. Premier obstacle : il est difficile d'estimer la spécificité d'une espèce d'insecte à une plante. Entre espèces strictement inféodées à un hôte, espèces plus lâchement associées à un genre ou à une famille de plantes et généralistes, il existe en fait toute une gamme de niveaux d'associations entre insectes et plante hôte dans une localité donnée. Pour Vojtech Novotny, de l'Institut d'entomologie de l'Académie tchèque des sciences, et ses collaborateurs, le niveau de spécificité des insectes phytophages est faible, ce qui les conduit à revoir nettement à la baisse les chiffres d'Erwin : pour eux, le nombre d'arthropodes terrestres du monde ne dépasserait pas 3,7 à 5,9 millions d'espèces. Second obstacle : prendre en compte la vicariance* (Vicariance : se dit de deux espèces occupant la même niche écologique dans des régions géographiques différentes.) des espèces d'insectes associées à une plante hôte sur l'ensemble de l'aire de répartition de cette plante. Ainsi, la répartition de Luehea seemannii s'étend du Guatemala à la Colombie, mais on sait mal évaluer si ce sont les mêmes espèces d'insectes ou des espèces différentes qui lui sont associées au Belize, au Panama ou en Colombie ; cette vicariance conduirait donc au contraire à revoir à la hausse les évaluations de Novotny.

Des collections sur six étages

Au terme de plus de vingt ans de controverses, le consensus semble aujourd'hui se faire plutôt vers les hypothèses basses, et le chiffre le plus couramment cité aujourd'hui est celui de Peter Hammond, qui estime à 8 millions le nombre d'espèces d'insectes de la biosphère. Que ce soit 4, 8 ou 30 millions d'espèces d'insectes, ces chiffres laissent rêveur, et la réflexion de Nigel Stork dans son article intitulé "Insect Diversity : Facts, Fiction and Speculation" est loin d'être triviale : "Quand on voit que les collections d'un demi-million d'espèces d'insectes occupent au British Museum un bâtiment de six étages, où mettrons-nous les collections représentatives des autres 9 millions d'insectes, ainsi que la littérature scientifique afférente ?"
Qu'en est-il des autres compartiments de la biodiversité ? Dans un raccourci saisissant, bien des entomologistes ont argué qu'il suffit de s'en tenir au chiffre des arthropodes terrestres, au motif que les autres taxons sont trop insignifiants pour peser réellement dans le bilan global. Un tel raccourci est excessif car plusieurs compartiments non-arthropodes alignent des nombres probables à 7 chiffres. Rien que pour les champignons, les évaluations vont de 0,5 à 9,9 millions d'espèces, et le chiffre de 1,5 million est le plus couramment admis.
Dans le milieu marin, ce sont les grandes profondeurs et les récifs coralliens qui alimentent les fantasmes des systématiciens sur le nombre d'espèces. Dans un essai récent consacré à la biodiversité marine, je me suis risqué à estimer à 1,4-1,6 million le nombre réel d'espèces marines, dont 15 % seulement sont connues.
De façon générale, un facteur d'incertitude de la "magnitude" de la biodiversité tient à sa composante géographique, et cette incertitude est particulièrement élevée dans le cas de la biodiversité microbienne. Pendant des décennies, l'inventaire de la biodiversité microbienne s'est fait essentiellement avec la même approche que l'inventaire des microflores ou microfaunes : les microbiologistes isolaient dans les prélèvements des organismes qu'ils mettaient en culture et qu'ils observaient en microscopie optique ou électronique. Ce qu'on ne savait pas mettre en culture, ou ce qui n'a pas de caractères morphologiques distinctifs, était tout simplement ignoré. Les méthodes moléculaires, fondées sur le séquençage du fragment 16S de l'ARN* (L'ARN est l'acide ribonucléique, une macro-molécule qui joue un rôle très important dans le métabolisme des trois lignées du vivant : eucaryotes, bactéries et archées), ont permis de s'affranchir de ce biais : elles sont en train de révolutionner notre perception de la diversité microbienne. Ainsi, dans un travail récent, Peter Countway et ses collaborateurs ont fait passer 32 litres d'eau de mer sur un filtre de 200 micromètres et ont extrait l'ADN du filtrat après 0, 24 et 72 heures. Le clonage et le séquençage de l'ARN 16S ont montré l'existeuce de 165 phylotypes différents de protistes ; un pourcentage important de ces séquences représentent des phylotypes "inconnus" ou "non cultivés". Beaucoup sont représentés par des séquences uniques, et l'application des méthodes de raréfaction et des estimateurs de biodiversité suggère l'existence de 229 à 381 phylotypes dans ces 32 litres d'eau.
Alors, si une goutte d'eau de mer contient 160 espèces bactériennes, si 0,5 gramme de sol d'une prairie nord-américaine contient plus de 100 types bactériens différents et si un seau d'eau de mer contient des centaines d'eucaryotes unicellulaires, on a la tête qui tourne quand on pense à ce que pourrait être le chiffre total des espèces de micro-organismes. En fait, deux points de vue s'affrontent sur cette question. S'appuyant sur les résultats de leurs recherches sur les ciliés libres de deux pièces d'eau en Europe, Tom Fenchel, de l'Université de Copenhague, et Bland Finlay, du Windermere Laboratory, en Angleterre, concluent que les micro-organismes ont des distributions cosmopolites : "Everything is everywhere". S'ils ont raison, cela voudrait dire que, malgré leur phénoménale diversité locale, les procaryotes, les eucaryotes unicellulaires et les micro-organismes en général ne pèseraient finalement pas tant que ça au niveau global.
Ce point de vue est vigoureusement contesté par d'autres chercheurs, comme John Dolan, chercheur au CNRS à la station de Villefranche-sur-Mer, qui soulignent l'existence d'un grand nombre d'espèces cryptiques - sur les critères morphologiques - chez les protistes eucaryotes. Ce que certains comme Fenchel et ses collaborateurs prennent pour une espèce à large répartition, disent en substance ces critiques, sont en fait des complexes d'espèces distinctes.

Goulet d'étranglement

Si les questions et même les outils pour y répondre existent, la diversité locale et globale des micro-organismes va sans doute rester une boîte noire encore pour de nombreuses années. Les sources chaudes, marines et continentales, et les couches géologiques de sub-surface constituent aujourd'hui les nouvelles frontières de l'exploration de la diversité microbienne, et certains auteurs imaginent même que l'essentiel de la biomasse terrestre pourrait être souterraine.
Seule certitude des vingt dernières années : le nombre total d'espèces vivantes est d'un, voire de deux ordres de grandeur supérieur aux 1,8 million d'espèces déjà décrites. Arriverons-nous à toutes les décrire ? Il faut reconnaître que l'effort des taxonomistes est très inégalement réparti. L'achèvement de l'inventaire des vertébrés, des plantes à fleurs (les phanérogames) et de quelques rares groupes d'invertébrés (papillons diurnes, odonates) est sans doute globalement à notre portée. Mais, dans l'hypothèse (conservatrice) de 10 millions d'espèces, et avec les moyens humains actuels, il faudrait mille ans pour parvenir à tout inventorier ! C'est ce goulet d'étranglement que l'organe chargé des questions scientifiques et techniques pour la Convention sur la diversité biologique a identifié sous l'appellation de handicap taxonomique. Certes, les dix dernières années ont vu fleurir les initiatives de toutes sortes pour accélérer le rythme de description des espèces. D'un côté, des programmes "à l'américaine", entièrement confiées à l'initiative individuelle et aux fonds privés, telle la All Species Foundation, dont le cours de Bourse s'est récemment effondré. De l'autre, des initiatives à la manière de l'ONU, telle que la Global Taxonomie Initiative de la Convention sur la diversité biologique, dont on se demande parfois ce qu'elle produit d'antre que des résolutions et des bonnes intentions. Entre les deux, un consortium institutionnel appuyé par la puissance de feu des grandes fondations américaines prétend changer la manière et, par là, le rythme de description des espèces : le Consortium for the Barcoding of Life (CBOL) veut promouvoir l'application massive des méthodes moléculaires dans l'alpha-taxonomie* (L'alpha-taxonomie regroupe la délimitation et la description des espèces). Dans un article fondateur publié en 2003, le Canadien Paul Hebert a en effet montré que la séquence du gène codant pour l'enzyme Cytochrome Oxydase I (COI) est spécifique de chaque espèce, d'où l'idée de définir les espèces par cet identifiant unique, comme les produits des rayons d'un supermarché sont désignés par leur code-barres identifiant unique. L'effondrement des coûts, l'automatisation du séquençage, la facilité d'extraction de l'ADN, ont en effet révolutionné la manière dont il est permis d'utiliser les méthodes moléculaires en taxonomie. Le barcode moléculaire devrait donc permettre de boucler des cycles biologiques complexes, dans lesquels la cercaire* (Cercaire est le nom donné à la larve munie d'une queue), et l'adulte d'une même espèce de plathelminthe, ou encore la phase polype et la phase méduse d'un cnidaire, ont reçu des noms différents. Le barcode moléculaire devrait également permettre d'identifier des parties d'organismes, par exemple un mycélium de champignon qu'on ne sait identifier que par le carpophore* (Carpophore est, chez le champignon, le siège des organes génitaux), ou encore les différentes castes d'un insecte social ou, tout simplement, des feuilles, des graines, ou des racines. Le champ d'applications est effectivement immense. Au-delà de quelques difficultés techniques (par exemple, le COI n'est pas discriminant pour les plantes), sans doute passagères, il est peut-être encore trop tôt pour dire si le barcode moléculaire marque la fin de la taxonomie classique, comme l'annoncent les zélateurs de la méthode, ou si cet engouement relève de l'aveuglement du néophyte de la taxonomie. Il ne faut pas perdre de vue que, pour établir la correspondance bi-univoque entre une espèce, le nom scientifique par lequel on la désigne, et sa séquence du gène codant pour le COI, il faut bien qu'il y ait un taxonomiste qui soit capable d'identifier le spécimen d'où est extrait l'ADN séquencé. Or, dans certains groupes zoologiques et botaniques, l'effondrement de l'expertise taxonomique est tel que ce spécialiste n'existe pas, ou il est débordé. Il faut bien constater que les projets phares du Barcoding of Life concernent des taxons (oiseaux, poissons, papillons) pour lesquels il n'y a pas pénurie de systématiciens, loin s'en faut.

Le poids des publications

De nombreux facteurs - technologiques, politiques, économiques - contribuent certainement au handicap taxonomique, mais la sociologie de communauté scientifique aggrave certains biais. Les emplois, les carrières et les moyens budgétaires attribués aux équipes dépendent en effet en grande partie de jugements qui reposent sur les facteurs d'impact des périodiques où sont publiés les résultats des recherches évaluées. Sur 3250 nouvelles espèces marines décrites en 2002-2003, 36 % seulement l'ont été dans des périodiques ayant un facteur d'impact, dont 12,5 % dans des périodiques ayant un facteur d'impact supérieur ou égal à 1. Le Code international de nomenclature bactériologique faisant obligation aux microbiologistes de publier, ou en tout cas de faire enregistrer, leurs descriptions dans l'international Journal of Systematie and Evolutionary Microbiology (facteur d'impact 3,2), le système n'est pas discriminatoire à l'égard des taxonomistes des procaryotes. De même, les taxonomistes qui travaillent sur les algues ou les parasites ont également accès à des journaux avec de "bons" facteurs d'impact qui acceptent des descriptions d'espèces nouvelles. Cependant, le destin de la très grande majorité des descriptions de nouveaux poissons et invertébrés marins est une publication dans un périodique à "petit" facteur d'impact, ou sans facteur d'impact du tout, contribuant par là à la faible compétitivité de leurs auteurs vis-à-vis des chercheurs d'autres disciplines de la biologie et de l'écologie. Nous manquons de données similaires chiffrées pour les descriptions d'espèces terrestres, mais il est certain que ce qui vient d'être énoncé pour les espèces marines est valide pour l'ensemble de la taxonomie.
Le "handicap taxonomique" est également aggravé par les modalités nouvelles d'accès à la biodiversité. Que ce soit aux fins de recherche fondamentale ou appliquée, la collecte d'échantillons, leur exportation, ce qu'il est permis d'en faire, tout cela est désormais strictement encadré par des législations nationales qui trouvent leur origine dans la Convention sur la diversité biologique. Pensant qu'ils s'attireraient ainsi l'écoute des décideurs et des leaders d'opinion, et donc des crédits pour leurs recherches, certains scientifiques se sont faits les hérauts d'une biodiversité "utile", vers laquelle il n'y aurait qu'à tendre la main pour découvrir de nouvelles molécules et de nouveaux gènes. L'évaluation monétaire de la valeur de service des écosystèmes procède de cette même démarche. Cette marchandisation de la biodiversité a engendré un sentiment de suspicion, voire d'hostilité,à l'égard des scientifiques qui se voient aujourd'hui systématiquement suspectés de biopiraterie de la part de juristes et de diplomates des pays en développement, qui ne veulent prendre aucun risque politique ou économique vis-à-vis de l'exploration de la biodiversité de leur pays. Ainsi, la découverte et la description de nouvelles espèces deviennent donc de plus en plus une affaire de services juridiques, d'ONG de protection de la nature et d'activistes, et de moins en moins une affaire où les chercheurs du secteur public sont à la barre. Entre des enjeux scientifiques et sociétaux qui n'ont sans doute jamais été aussi importants et un mode d'évaluation mal adapté à une expertise fondée sur une longue expérience personnelle et l'accumulation des savoirs, les taxonomistes cherchent leurs marques.

Cet article est la version revue et mise à jour par son auteur du texte paru dans le n°333 de La Recherche.
Philippe Bouchet est professeur au Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), à Paris, où il dirige l'unité de taxonomie. pbouchet@mnhn.fr
Remerciements à Benoît Fontaine du MNHN pour l'anatyse du Top 10 Fauna Europaea.

POUR EN SAVOIR PLUS
Le catalogue de la vie : www.species2000.org
L'Inventaire national du patrimoine naturel - http://inpn.mnhn.fr
Fauna Europaea - www. faunaeur.org

P.B. - DOSSIERS de La RECHERCHE N°28 > Août > 2007

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La Diversité de la Vie

La vie possède un haut degré de complexité et une variété des plus extraordinaires. Le nombre d'espèces vivantes connues sur le globe est estimée à 1,4 million, mais il y en a tant à découvrir que leur nombre exact peut atteindre entre 10 et 100 millions.

La très grande majorité des organismes vivants est constituée par les insectes (751.000 espèces différentes) et les plantes (248.000 espèces), les animaux ne représentant que 281.000 espèces. Le reste est constitué par les bactéries, virus, algues, protozoaires et champignons, mais ces espèces sont encore si mal étudiées qu'il en reste un très grand nombre à découvrir.

Cette varièté stupéfiante ne caractérise pas seulement le nombre des espèces. Au sein d'une même espèce, la diversité des formes et des caractères est sans limites. Par exemple, les êtres humains sont de races différentes, ont des visages, des tailles, des formes de nez et d'yeux, des couleurs de cheveux et de pupilles différents. Chaque être humain a des caractéristiques uniques et spécifiques qui font son individualité.
Cette spécificité des organismes vivants les distingue des particules qui peuplent le monde subatomique. Quand celles-ci appartiennent à une même classe, elles possèdent toutes les mêmes propriétés.

La vie sur Terre n'est possible que parce qu'elle est intégrée dans un réseau complexe appelé "écosphère", fait de multitudes d'organismes vivants mutuellement interdépendants, qui tous coexistent dans un état d'équilibre dynamique. Les organismes vivants sont des systèmes "ouverts" qui interagissent continuellement avec leur environnement par des échanges incessants, notamment d'énergie et de matière.

Trinh Xuan Than, Pr d'Astronomie - Le Chaos et l'Harmonie > 1998

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