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Archive de la catégorie ‘Biologie’

Lundi 16 mai 2016 | Mise en ligne à 11h18 | Commenter Commentaires (11)

Encore les néonicotinoïdes ?

(Photo : archives Le Nouvelliste)

(Photo : archives Le Nouvelliste)

La liste des récriminations contre les néonicotinoïdes commence à être longue… Déjà fortement soupçonnés de contribuer aux problèmes des abeilles, entre autres torts, voilà que ces insecticides pourraient aussi jouer un rôle dans… l’effondrement des stocks de perchaudes du lac Saint-Pierre.

On dit souvent qu’il est très difficile de prédire ce qu’il arrive quand on introduit un élément nouveau dans un système complexe — un nouveau médicament dans le corps humain, par exemple, ou un nouveau pesticide dans les écosystèmes qui bordent les terres agricoles. La plupart des interactions ont beau être, pour la plupart, totalement invraisemblables, il reste que les possibilités sont innombrables, ce qui peut à l’occasion nous réserver de mauvaises surprises.

Le congrès de l’ACFAS, qui se tenait la semaine dernière à l’UQAM, nous en a donné une (autre) belle illustration. L’étudiante en science de l’environnement à l’UQTR Angela Paquet-Walsh, sous la direction des chercheurs Andrea Bertolo (UQTR) et Monique Boily (UQAM), a obtenu des résultats qui suggèrent clairement que les néonicotinoïdes, aux concentrations que l’on mesure dans le lac Saint-Pierre, nuisent à la survie des larves de perchaude — mais d’une manière… comment dire… particulièrement subtile.

Mme Paquet Walsh a a mené cinq fois la même expérience l’été dernier. Elle a formé des groupes de 80 larves de perchaude nées au printemps, puis a exposé pendant 7 jours ses groupes à toutes les combinaisons de possibles d’UV (aucun, juste UVA, UVA et UVB, intensités faible et naturelle) et de quatre concentrations d’un néonicotinoïde nommé thiaméthoxame — aucun (la ligne verte dans le graphique ci-bas)  ; 0,008 µg/l, soit le «critère de qualité de l’eau» du ministère de l’Environnement (ligne orange) ; 0,02 µg/l (ligne rouge) et 0,13 µg/l (ligne noire), soit deux concentrations que l’on mesure à l’occasion dans le lac Saint-Pierre.

(Graphique : Paquet-Walsh, Bertolo et Boily)

(Graphique : Paquet-Walsh, Bertolo et Boily)

Sans surprise, elle a trouvé que les ultraviolets à eux seuls tuent pas mal de larves, jusqu’à 40 % — on savait déjà que c’était le cas, ces petites bestioles sont mal équipées pour y résister. Elle n’a pas enregistré de mortalité significative quand elle exposait ses larves uniquement à des concentrations réalistes de thiaméthoxame (pendant une semaine, à tout le moins), sans UV. Mais, et c’est ce qui rend l’exercice fascinant, la combinaison d’ultraviolets et de néonics s’est avérée particulièrement dure pour les jeunes perchaudes, la mortalité dans ces groupes atteignant 90 à 100 % chez celles qui «se tapaient le combo», comme on dit à l’Académie française.

Attention, avertit sagement Mme Paquet-Walsh, il s’agit-là de données qui n’ont pas encore été publiées et n’ont donc pas passé le test de la revue par les pairs. Et on ignore par quel mécanisme le couple UV-néonics deviendrait aussi néfaste. On sait que les ultraviolets sont des «rayonnements ionisants», c’est-à-dire qu’ils sont suffisamment énergétiques pour briser les liens chimiques qui tiennent les molécules ensemble. Alors on peut imaginer que les UV dégradent les néonicotinoïdes en sous-produits toxiques, mais d’autres explications peuvent aussi êtres bonnes — peut-être que ces insecticides, par des voies à élucider, rendent les larves encore plus sensibles aux UV.

Et remarquez que cette hypothèse n’invalide pas forcément l’explication plus mainstream à l’effondrement des stocks de perchaudes dans le lac Saint-Pierre, où une pêche commerciale ramenait autour de 200 tonnes de perchaude par année jusqu’au milieu des années 90 avant de s’écrouler (un moratoire complet est en vigueur depuis 2012). Ce sont habituellement les changements climatiques qui sont montrés du doigt parce que, en réchauffant les eaux du lac, ils ont créé des conditions propices à la formation de tapis de cyanobactérie sur le fond, tapis qui empêchent la formation des herbiers qui servent d’abri et de garde-manger aux larves de perchaude.

Mais quoi qu’il en soit, en présumant que ces données tombent dans le mille, nous avons ici un formidable exemple des effets indésirés — et extrêmement difficiles à prévoir — qu’un nouveau produit peut avoir dans l’environnement.

Maintenant, la question difficile est : qu’est-ce qu’on fait ? Bannir les néonicotinoïdes pourrait être une solution… dans la mesure où l’on ne les remplace pas par pire. Mais plus généralement, peut-on vraiment resserrer les critères d’autorisation des pesticides jusqu’à éliminer ce genre de situation ? Ou doit-on accepter de «naviguer à vue», jusqu’à un certain point, c’est-à-dire accepter qu’une partie des «tests» de toxicité environnementale pour tout nouveau produit (pesticide ou autre) se fera à l’usage, puisqu’il est impossible de tester toutes les variables en labo — en tout cas, pas sans tuer l’innovation ?

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Mardi 10 mai 2016 | Mise en ligne à 9h01 | Commenter Commentaires (11)

Le climat, l’épinette et la crotte de tordeuse

(Photo : MFFP/archives La Presse)

(Photo : MFFP/archives La Presse)

Il y a bien des choses après lesquelles on ne s’imagine pas que des chercheurs puissent courir presque avidement — ouragans, volcans en éruption, déjections de telle ou telle espèce animale afin d’en étudier la diète, etc. Après des années de journalisme scientifique, je croyais bien avoir appris à ne plus m’étonner de rien, mais il faut dire que je n’avais encore jamais entendu parler des travaux d’Hubert Morin, de l’UQAC, qui a atteint un degré de bizarrerie (apparente) que je ne croyais pas possible : la crotte de tordeuse de l’épinette.

Oui, oui, je sais, il faut un certain temps pour que le cerveau accepte de laisser entrer une pareille idée…

Et pourtant, il faudra peut-être vous y faire parce que, bien qu’il s’agisse là de résultats encore très préliminaires, M. Morin pourrait bien «tenir quelque chose». Lors d’une présentation au congrès de l’ACFAS, que je couvrirai toute la semaine à l’UQAM, ce chercheur en écologie forestière a expliqué qu’une des difficultés auxquelles se butent les biologistes qui tentent de comprendre les cycles d’infestation de la tordeuse de l’épinette est l’absence de longue série temporelle sur l’abondance de ce papillon, dont les larves font les dégâts que l’on sait. Les données que l’on a sur les infestations documentent le XXe siècle et une partie du XIXe, mais est-ce là une période représentative de ce qui se passe généralement ?

La dendrochronologie peut amener des éléments de réponse. Il s’agit de l’estimation des conditions de croissance des arbres à partir de la taille de leurs anneaux ; comme ceux-ci sont communs à tous les arbres pour une espèce et une région données, on peut remonter dans le temps en «raboutant» les anneaux d’arbres qui ont vécu à des époques différentes, mais qui se chevauchent (et auront donc une séquence en commun). Mais pour l’instant, cela ne permet de remonter que jusque vers 1600.

 (Source : Hubert Morin, ACFAS 2016)

(Source : Hubert Morin, ACFAS 2016)

Or les fèces de tordeuse pourraient permettre de couvrir plusieurs milliers d’années — encore que pas avec la même définition temporelle que la «dendro», comme disent les habitués de ce domaine. En période de grande infestation, ces larves peuvent atteindre de très grande densité, de l’ordre de 30 individus et plus sur chaque branche de sapin (leur hôte primaire) et d’épinette (faute de mieux). Et comme ces chenilles sont voraces, elles doivent forcément «éliminer» beaucoup, ce qui laisse des traces dans les séquences sédimentaires.

En creusant 2,5 mètres dans la pessière au nord du Lac Saint-Jean, M. Morin a atteint des couches de sédiments vieilles de 8000 ans (voir image ci-contre). Et si l’on se fie aux quantités de déjections de tordeuse qu’il a trouvées, il semble que le XXe siècle fut justement une période atypique, où la tordeuse fut beaucoup plus abondante que pendant les quelque 6500 ans qui ont précédé. L’hypothèse que M. Morin fait est que cela pourrait s’expliquer aux températures plus clémentes du XXe siècle, réchauffement oblige.

Gardons à l’esprit qu’il faudra que tout cela soit confirmé par d’autres travaux — M. Morin n’a que 4 ou 5 carottes d’analysées pour l’instant, toutes au Lac Saint-Jean, dont l’échantillon est loin d’être idéal —, mais on a peut-être ici un bel exemple de… comment dire… des origines parfois improbables et insoupçonnées du savoir.

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Mercredi 27 avril 2016 | Mise en ligne à 13h51 | Commenter Commentaires (51)

Combien y a-t-il de théories de l’évolution ?

992441-grande-partie-grace-agriculture-medecineUn seul texte, deux grandes questions. C’est un sacré bon ratio, je dois l’admettre — non sans une pointe de jalousie, d’ailleurs —, qu’a atteint cet article paru dans le dernier numéro de la revue Science, qui demande à la fois : peut-on faire de la bonne science si l’on est financé par de l’argent «gris» ? Et existe-t-il une seule théorie de l’évolution, ou plutôt deux ?

Le papier en question rapporte le malaise diffus entourant la subvention qu’ont reçu récemment des chercheurs américains, britanniques et suédois pour… comment dire… «revisiter» la théorie de l’évolution et possiblement l’«étendre». L’inconfort d’une partie de la communauté scientifique s’explique par le fait que l’argent, la jolie somme de 8,7 millions $, vient de la Fondation Templeton, une organisation très généreuse pour la recherche mais qui donne souvent dans le mélange des genres. La Fondation, mise sur pied dans les années 80 par un richissime fondamentaliste protestant, finance en effet la science dans la mesure où les projets peuvent éclairer les «grandes questions» comme la finalité de la vie humaine et amener de «nouvelles informations spirituelles».

Cela place sans doute l’organisation dans une zone grise, on pourra en discuter ici, mais je crois que le malaise est s’abord et avant tout un produit du contexte politique américain. Dans un pays où les créationnistes sont une minorité stridente et bien organisée qui a remporté son lot de victoires, on comprend aisément que les millions d’une Fondation qui mélange allègrement science et spiritualité fassent sourciller, surtout s’ils servent à déterminer si l’évolution est le résultat de mutations aléatoires ou s’il n’y a pas «autre chose» qui dirigerait lesdites mutations.

Mais le fait est que la Fondation Templeton a déjà répudié très publiquement le créationnisme et son rejeton nommé intelligent design, et qu’il existe des cas documentés de chercheurs dont les projets appuyés par Templeton ont abouti sur des résultats négatifs pour la religion sans que l’organisation en fasse de cas. Alors je me dis que le malaise tient bien davantage au contexte politique américain qu’aux agissements de la Fondation elle-même. Elle prête flanc à des interprétations méfiantes par ses visées spirituelles, soit, mais cela ne me semble pas être un cas de manipulation de la science. Corrigez-moi si je me trompe.

La seconde question me semble plus intéressante : y a-t-il — à quelques nuances près, inévitables dans les cercles académiques — une seule théorie de l’évolution, ou y en a-t-il une autre valable, nommée synthèse étendue de l’évolution, qui viendrait améliorer la première (et même «corriger» certains de ses principes fondamentaux) ?

Les différences entre la théorie de l’évolution telle qu’on l’entend généralement et cette synthèse étendue sont fort bien résumées dans cet article paru l’an dernier dans les Proceedings of the Royal Society – Biological Sciences (voir le tableau en page 2). Les voici en français, avec commentaires le cas échéants. Vous me direz ce que vous en pensez…

1. Sur la sélection naturelle. La théorie de l’évolution la considère (tant par le biais de la mortalité que par celui de la sexualité) comme le moteur principal, sinon unique, de l’adaptation des espèces à leur environnement. La synthèse étendue, elle, voit plutôt cela comme une relation à double sens : les organismes sont transformés par leur environnement, mais ils influencent également leur milieu de vie. Ce qui est tout à fait vrai : le simple fait qu’il y ait 20 % d’oxygène moléculaire dans l’atmosphère terrestre en témoigne. Avant l’arrivée des plantes/cyanobactéries et de la photosynthèse, il n’y en avait pas et l’air de la Terre aurait été asphyxiant pour les animaux actuels. Mais… mais je ne saisis pas trop comment l’évolution classique — à part en en faisant une lecture très rigide, presque caricaturale — exclut ces allers-retours. Enfin…

2. Sur les gènes. Pour la théorie classique, ils sont le seul vecteur par lequel une génération peut transmettre ses caractéristiques à la suivante. La synthèse étendue y ajoute la transmission épigénétique (les gènes demeurent les mêmes, mais leur expression peut être modulée sur plus d’une génération), physiologique (par exemple, par la qualité de l’alimentation qu’un parent fournit à ses enfants) et culturelle (les chimpanzés qui montrent à leurs enfants à se servir d’outils). Encore une fois, tout cela est vrai, mais… Les mécanismes de l’épigénétique ne sont-ils pas inscrits à quelque part dans les «vrais» gènes ? La capacité de certaines espèces de transmettre une culture qu’ont certaines espèces n’est-elle pas possible que parce que leurs gènes le permettent (et ont été sélectionnés «classiquement» dans le passé) ? Et sur le long terme, sur des milliers, voire des millions d’années, y a-t-il vraiment autre chose que les gènes qui persiste ?

3. Le hasard. La théorie classique dit que les mutations génétiques qui créent l’évolution surviennent de façon totalement aléatoire et que c’est l’environnement qui détermine lesquelles seront éliminées (la majorité) et lesquelles survivront. Pour la synthèse étendue, ce processus est biaisé par le développement des individus — j’imagine que les cerfs de l’île d’Anticosti, notoirement plus petits que leurs congénères continentaux à cause de la surpopulation de l’île mais pas vraiment différents d’un point de vue génétique, seraient une bon exemple, ici. Je comprends le point, mais de là à dire que ces histoires de développement peuvent diriger les mutations génétiques, il me semble qu’il y a un sacré pas… Non ?

4. Le rythme. En général, la théorie classique considère qu’à l’échelle des populations, les transformations se produisent lentement, alors que la synthèse étendue propose des rythmes différents d’une espèce à l’autre. Ou du moins, c’est de cette manière que les auteurs de l’article des Proceedings, tous des partisans de la synthèse étendue, décrivent les choses. Mais la théorie classique ne s’accomode-t-elle pas très bien de rythmes évolutifs différents selon l’espèce, et depuis longtemps ?

Les deux autres points me semblent être des variations sur les quatre que je viens de présenter. Alors nous en avons assez pour lancer la discussion, et votre avis là-dessus vaut certainement celui d’un journaliste : avons-nous vraiment une seconde théorie de l’évolution qui complète la première sur certains points, voire la corrige dans certains de ses fondements ? Ou est-ce que, comme le soulignent des biologistes cités dans Science, les «synthétistes» caricaturent la théorie de l’évolution, qui a déjà bien intégré les points qu’ils font valoir ?

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