Ecouvillon d'une feuille pour l'obtention d'ADNe de vertébrés au Jardin Botanique de Greifswald.

Ecologie communautaire évolutive

Dr Jan Frederik Gogarten

Notre Recherche

L’être humain influence les changements de notre planète à un rythme sans précédent : les températures augmentent rapidement, l'activité humaine dans les habitats des animaux s'intensifie et on estime que la biomasse animale sur la planète a diminué de plus de 85 %, tandis que la population humaine et celle des animaux d'élevage ont augmenté. Face à ces changements accélérés, la composition des sociétés animales restantes évolue, laquelle a des effets en cascade sur le comportement et l'écologie de ces animaux.

On trouve de nombreuses communautés de (micro-)organismes chez tous les animaux. Les animaux, en revanche, vivent en sociétés complexes et interagissent avec d'autres espèces animales, par exemple, par le biais de la présence de vecteurs communs et de relations prédateur-proie. La transmission de micro-organismes se fait en partie à travers ces interactions, tant entre animaux de la même espèce qu'entre animaux d'espèces différentes. L'homme compte de plus en plus parmi ces réseaux d'interaction et la transmission de pathogènes de l'animal à l'homme est de plus en plus fréquente. Et évidemment, les zoonoses émergentes représentent une menace croissante pour la santé de l’être humain.

La plupart de ces maladies proviennent des animaux sauvages. Les micro-organismes et les maladies qui leur sont associées influencent également la continuité et la conservation des populations animales. Parfois, l’homme transmet aussi des pathogènes aux animaux. Notre unité de recherche "Écologie évolutive des communautés" s’attache à l’étude des effets en cascade causés par les modifications dans la composition des sociétés animales sur leurs communautés microbiennes, leurs maladies et leurs taux de transmission, y compris à l'homme.

Les récents progrès pratiques et théoriques dans le domaine de l'écologie communautaire permettent d'identifier et de mieux comprendre les interactions importantes et relatives à l'émergence et la circulation des pathogènes dans ces contextes en mouvement. L'objectif de notre unité de recherche est de développer et mettre en place des concepts de modélisation flexibles, avec lesquels nous pourrons comprendre et analyser les processus et les différents niveaux d’organisation biologique, de l’hôte jusque dans les territoires naturels régionaux. Dans ce but, nous avons besoin d’une approche évolutive qui fournit les données pour déterminer les processus qui provoquent un développement de communautés sur différents niveaux dans le temps et dans l’espace. Ainsi, des analyses de la structuration phylogénétique des hôtes et des micro-organismes révèleront des modes de sélection et d'interactions entre les micro-organismes, pendant que les analyses phylogénétiques expliqueront l'histoire du déplacement de l'hôte ou le processus par lequel il existe une divergence parallèle entre lignées écologiquement associées pour deux phylogénies distinctes. Ignorer les communautés animales et les interactions entre les espèces peut avoir des conséquences dramatiques et involontaires sur la protection de l’environnement.

Le lien entre la biodiversité et la santé humaine reste controverse. D'une part, on pense qu'une grande diversité d'espèces animales abrite une grande diversité microbienne, dont certaines peuvent être pathogènes pour l'homme. D'autre part, on a démontré qu'un certain niveau en diversité biologique, en particulier à petite et moyenne échelle, réduit le risque de certaines maladies pour l'homme. Cet effet nous fait supposer que la transmission de certains agents pathogènes augmente à mesure que la diversité biologique diminue, et les effectifs d'hôtes pertinents diminuent à mesure que la diversité biologique augmente.

Malgré les revendications de règles universelles établissant un lien entre la biodiversité, les perturbations de l'habitat et le risque de maladie, nous n’avons pas pu encore déceler de tels modèles. Au contraire, on prend de plus en plus conscience de l’importance des données locales fiables concernant la diversité biologique des animaux, leurs communautés microbiennes et leurs taux de transmission, pour quantifier le risque de développement de certaines maladies et développer des stratégies locales de lutte contre ces maladies. Les informations concernant la propagation des hôtes et de leurs micro-organismes sont fondamentalement importantes pour comprendre la dynamique du risque d'émergence des maladies dans notre monde en mutation. Nous utilisons la eDNA (environmental-DNA), à des fins de séquençage à haut débit pour générer des données concernant les hôtes et les microbes à grande échelle. Ces informations de séquençage nous permettent d’étudier les liens entre l’écologie communautaire évolutive et les risques d’émergences des maladies.

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