Pour Charles Darwin, "espèce" était un terme indéfinissable, "donné arbitrairement pour des raisons de commodité à un ensemble d'individus se ressemblant étroitement". Cela n’a cependant pas empêché les scientifiques d’essayer au cours des 150 dernières années. Quand les scientifiques s’asseyent aujourd’hui pour étudier une nouvelle forme de vie, ils appliquent un nombre quelconque de plus de 70 définitions de ce qui constitue une espèce - et chacune contribue à obtenir un aspect différent de ce qui distingue les organismes.
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D'une certaine manière, cette pléthore de définitions contribue à prouver le point de vue de Darwin: l'idée d'une espèce est en définitive une construction humaine. Grâce aux progrès de la technologie de l’ADN, les scientifiques sont maintenant en mesure de tracer des lignes de plus en plus fines entre ce qu’ils considèrent comme des espèces en examinant le code génétique qui les définit. La manière dont les scientifiques choisissent de tracer cette ligne varie selon que leur sujet est un animal ou une plante. les outils disponibles; et la préférence et l'expertise du scientifique.
Alors que de nouvelles espèces sont découvertes et d’anciennes jetées, les chercheurs veulent savoir: Comment définit-on une espèce aujourd’hui? Revenons à l'évolution du concept et à quel point il est venu.
La définition la plus classique est peut-être un groupe d'organismes pouvant se reproduire pour produire une progéniture fertile, une idée énoncée en 1942 par le biologiste de l'évolution, Ernst Mayr. Bien que élégant dans sa simplicité, ce concept a depuis été critiqué par des biologistes, qui soutiennent qu’il ne s’appliquait pas à de nombreux organismes, tels que les organismes unicellulaires qui se reproduisent de manière asexuée ou ceux dont il a été démontré qu’ils se reproduisaient avec d’autres organismes distincts. créer des hybrides.
Des alternatives se sont rapidement présentées. Certains biologistes ont défendu une définition écologique qui attribue les espèces en fonction des niches environnementales qu’elles occupent (cet animal recycle les éléments nutritifs du sol, ce prédateur contrôle les insectes). D'autres ont affirmé qu'une espèce était un ensemble d'organismes ayant des caractéristiques physiques distinctes des autres (la queue en éventail du paon, les becs des pinsons de Darwin).
La découverte de la double hélice de l'ADN a conduit à la création d'une autre définition, dans laquelle les scientifiques pourraient rechercher des différences génétiques minimes et tracer des lignes encore plus fines désignant les espèces. D'après un ouvrage publié en 1980 par les biologistes Niles Eldredge et Joel Cracraft, les espèces animales peuvent désormais différer de 2% à peine de leur ADN pour être considérées comme distinctes.
"En 1996, le monde reconnaissait la moitié du nombre d'espèces de lémur au monde", a déclaré Craig Hilton-Taylor, qui gère la liste rouge des espèces menacées de l'Union internationale pour la conservation de la nature. (Aujourd'hui, il existe plus de 100 espèces de lémuriens reconnues.) Les progrès de la technologie génétique ont donné à l'organisation une image beaucoup plus détaillée des espèces du monde et de leur santé.
Ces avancées ont également relancé les débats sur ce que signifie être une espèce, alors que les écologistes et les défenseurs de l'environnement découvrent que de nombreuses espèces autrefois singulières sont en réalité des multitudes. L'entomologiste du Smithsonian John Burns a utilisé la technologie de l'ADN pour distinguer un certain nombre d'espèces dites "cryptiques" - des organismes qui semblent physiquement identiques aux membres d'une certaine espèce, mais qui ont des génomes très différents. Dans une étude de 2004, il a pu déterminer qu'une espèce de papillon tropical identifiée en 1775 comprenait en réalité 10 espèces distinctes.
En 2010, la technologie avancée de l'ADN a permis aux scientifiques de résoudre un débat séculaire sur les éléphants d'Afrique. En séquençant l'ADN plus rare et plus complexe des noyaux des cellules d'éléphant, au lieu de l'ADN mitochondrial plus couramment utilisé, ils ont déterminé que les éléphants d'Afrique comprenaient en réalité deux espèces distinctes qui avaient divergé il y a des millions d'années.
"Vous ne pouvez plus appeler les éléphants d'Afrique la même espèce que les éléphants d'Asie et le mammouth", a déclaré à Nature News David Reich, généticien des populations et auteur principal de l'étude .
W. Donald Duckworth, conservateur de l’entomologie à la Smithsonian, a étudié un plateau de spécimens de papillons de nuit en 1975. Les taxonomistes s’appuient traditionnellement sur des caractéristiques physiques pour distinguer les espèces. (Archives de Kjell Bloch Sandved / Smithsonian) À la suite de ces découvertes et d'autres découvertes qui ont changé le paradigme, le concept original de Mayr s'effondre rapidement. Ces deux espèces d'éléphants d'Afrique, par exemple, ont continué à se métisser il y a 500 000 ans. Un autre exemple se rapproche de plus près: les analyses récentes de restes d'ADN dans les gènes de l'homme moderne ont montré que les humains et les Néandertaliens - généralement considérés comme des espèces distinctes ayant divergé il y a environ 700 000 ans - ne se sont pas encore croisés il y a 100 000 ans.
Alors, ces éléphants et ces hominidés sont-ils encore des espèces séparées?
Ce n'est pas juste un argument de sémantique scientifique. Identifier l'espèce d'un organisme est essentiel pour tout effort visant à protéger cet animal, en particulier lorsqu'il s'agit d'une action gouvernementale. Une espèce inscrite à la loi américaine sur les espèces en voie de disparition, par exemple, obtient une protection contre toute action destructrice de la part du gouvernement et des citoyens.Ces protections seraient impossibles à appliquer sans la capacité de déterminer quels organismes font partie de cette espèce en voie de disparition.
Parallèlement, les progrès des techniques et technologies de séquençage aident les scientifiques d'aujourd'hui à mieux identifier les espèces affectées par les actions humaines.
"Nous sommes capables de reconnaître presque toutes les espèces [maintenant]", a déclaré Mary Curtis, une spécialiste de la criminalistique de la faune qui dirige l'équipe de génétique du laboratoire de criminalistique du Fish and Wildlife Service des États-Unis. Son laboratoire est responsable de l'identification des restes d'animaux ou des produits suspectés d'avoir été commercialisés ou récoltés illégalement. Depuis l'adoption des techniques de séquençage de l'ADN il y a plus de 20 ans, le laboratoire a été en mesure de procéder à des identifications beaucoup plus rapidement et d'augmenter le nombre d'espèces qu'il peut reconnaître de manière fiable par centaines.
"Une grande partie de la matière que nous découvrons en génétique n'a pas de forme", dit Curtis. Le laboratoire reçoit des morceaux de viande non identifiée, des objets de décoration fabriqués ou même le contenu de l'estomac d'autres animaux. L'identification de ces éléments inhabituels est généralement hors de portée des experts en taxonomie qui utilisent la forme du corps, l'identification des cheveux et d'autres caractéristiques physiques. "Nous ne pouvons le faire qu'avec de l'ADN", déclare Curtis.
Néanmoins, Curtis, qui a étudié les poissons auparavant, ne néglige pas l’importance des taxonomistes traditionnels. "Nous travaillons souvent ensemble", dit-elle. Les taxonomistes expérimentés peuvent souvent identifier rapidement des cas reconnaissables, laissant le séquençage de l'ADN plus coûteux pour les situations qui en ont vraiment besoin.
Tous les écologistes ne sont pas vendus sur ces avancées. Certains expriment leur inquiétude face à "l'inflation taxonomique", le nombre d'espèces identifiées ou reclassées continuant de monter en flèche. Ils s'inquiètent du fait que les scientifiques dessinent des lignes basées sur les nuances de différence étroites que leur permet la technologie de l'ADN, et que tout le concept d'espèce est en train d'être dilué.
"Tout ce que vous pouvez distinguer ne doit pas appartenir à sa propre espèce", a déclaré le zoologiste allemand Andreas Wilting au Washington Post en 2015. Wilting avait proposé de condenser les tigres en seulement deux sous-espèces, sur les neuf actuelles.
D'autres scientifiques s'inquiètent des effets que la reclassification d'espèces jadis distinctes peut avoir sur les efforts de conservation. En 1973, le moineau de bord de mer sombre et menacé, un petit oiseau jadis trouvé en Floride, a manqué une aide potentiellement utile en matière de conservation en étant reclassé comme une sous-espèce du moineau de bord de mer beaucoup plus peuplé. Moins de deux décennies plus tard, le moineau de bord de mer sombre était éteint.
Hilton-Taylor ne sait pas encore quand ni comment les communautés de l'environnement et de la conservation vont s'installer sur l'idée d'une espèce. Mais il s'attend à ce que la technologie de l'ADN ait un impact significatif sur la perturbation et la restructuration du travail de ces domaines. «Beaucoup de choses changent», déclare Hilton-Taylor. "C'est le monde dans lequel nous vivons."
Selon Hilton-Taylor, cette incertitude reflète à bien des égards la définition d’espèce aujourd’hui. L’UICN s’appuie sur l’expertise de divers groupes et scientifiques pour compiler les données de sa liste rouge, et certains de ces groupes ont adopté des concepts plus larges ou plus étroits de la notion d’espèce, en s’appuyant différemment sur l’ADN. «Il existe une telle diversité de scientifiques», a déclaré Hilton-Taylor. "Nous devons juste aller avec ce que nous avons."
