Génétique du paysage

La génétique du paysage (landscape genetics pour les anglophones^[1]) est une discipline récente visant à « décrire l'influence des structures écopaysagères (paysagères et environnementales) sur la structuration spatiale de la variabilité génétique »^[2]. Elle est en cela complémentaire de la chorologie qui cherche à expliquer la répartition géographique des espèces vivantes et les causes de cette répartition.

Enjeux

A la croisée entre la géographie, de la géostatistique, de l'écologie et de la génétique ; la génétique du paysage offre des moyens de mieux traiter les questions de migrations, de dispersion et transferts de gènes dans la biologie de la conservation, par une meilleure connaissance et prise en compte de la connectivité écologique, des habitats élément essentiel^[3] pour expliquer les fonctionnalités écologiques des éléments du paysages en termes de dynamique des populations.

En s'appuyant à la fois sur les systèmes d'information géographique et les nouveaux outils de la biologie moléculaire (analyse génétique) elle propose de nouveaux moyens et modèles pour identifier, et le cas échéant traiter des « discontinuités génétiques » anormales, au sein d'une population ou d'une métapopulation.
Elle le fait via l'analyse de génotypes multilocus individuels^[4]^,^[5], et en les géoréférencant.

Utilisation

Cette discipline a par exemple été utilisée pour étudier les populations de chevreuil (Sud-Ouest de la France), espèce connue pour subir les effets de la fragmentation^[6], confirmant par la génétique le caractère fragmentant d'une autoroute clôturée, de la Garonne, de plusieurs canaux et des zones urbanisées. Bien que la plupart de ces obstacles soient franchissables par quelques individus (le chevreuil sait nager, et il existe quelques écoducs leur permettant de franchir l'autoroute), une rupture de flux de gènes est observée sur le terrain.

La génétique du paysage a aussi été utilisée pour étudier des populations de glouton (Gulo gulo) de l'Ouest des États-Unis^[7], permettant de mieux identifier les barrières écologiques limitant la dispersion des animaux.

Voir aussi

Articles connexes

Génétique, diversité génétique
Dynamique des populations
Panmixie
locus microsatellites
Corridor biologique, Trame verte, corridor climatique (corridor transcontinental australien)
Fragmentation écopaysagère, Intégrité écologique
Environnement nocturne, Pollution lumineuse
Mortalité animale due aux véhicules, écoduc
Théories de distribution des espèces

Liens externes

(en) GENELAND, programme informatique gratuit de génétique du paysage]
(en) Page d'accueil de l'IALE (Association internationale d'écologie du paysage)

Bibliographie

(fr) Françoise Burel et Jacques Baudry, Écologie du paysage. Concepts, méthodes et applications, Paris, TEC & DOC, 1999, 362 p.
(en) Guillot G, Mortier F, Estoup A (2005b) Geneland: A computer package for landscape genetics.Molecular Ecology Notes 5 (3), 708-711
(en) Guillot, G., Estoup, A., Mortier, F., & Cosson, J. F. (2005). A spatial statistical model for landscape genetics. Genetics, 170(3), 1261-1280.
(en) Cornuet JM, Piry S, Luikart G et al. (1999) New methods employing multilocus genotypes to select or exclude populations as origins of individuals. Genetics, 153,1989-2000.

Références

↑ Manel S, Schwartz MK, Luikart G, Taberlet P (2003) Landscape genetics: combining landscape ecology and population genetics. Trends in Ecology and Evolution, 18 (4), 189-197.
↑ Jean-François COSSON(1)*, Arnaud ESTOUP, Aurélie COULON, Maxime GALAN, Frédéric MORTIER, A.J. Marc HEWISON, Gilles GUILLOT, Un modèle géostatistique pour la détection et la localisation des discontinuités génétiques spatiales entre populations, Les Actes du BRG, 6 (2006) 41-55, 2006, PDF, 55 pages
↑ Taylor PD, Fahrig L, Henein K, Merriam G (1993) Connectivity is a vital element of landscape structure. Oikos, 68 (3), 571-573
↑ Pritchard JK, Stephens M, Donnelly P (2000) Inference of population structure using mutilocus genotype data. Genetics, 155, 945-959
↑ Falush D, Stephens M, Pritchard JK (2003) Inference of population structure using multilocus genotype data: linked loci and correlated allele frequencies. Genetics, 164, 1567-1587
↑ Coulon A, Guillot G, Cosson JF et al. (2006) Genetic structure is influenced by landscape features: empirical evidence from a roe deer population. Molecular Ecology 15, 1669-1679
↑ Cegelski, C, Waits L, Anderson J (2003) Assessing population structure and gene flow in Montana wolverines (Gulo gulo) using assignment-based approaches. Molecular Ecology, 12, 2907–2918.

[1] Manel S, Schwartz MK, Luikart G, Taberlet P (2003) Landscape genetics: combining landscape ecology and population genetics. Trends in Ecology and Evolution, 18 (4), 189-197.

[2] Jean-François COSSON(1)*, Arnaud ESTOUP, Aurélie COULON, Maxime GALAN, Frédéric MORTIER, A.J. Marc HEWISON, Gilles GUILLOT, Un modèle géostatistique pour la détection et la localisation des discontinuités génétiques spatiales entre populations, Les Actes du BRG, 6 (2006) 41-55, 2006, PDF, 55 pages

[3] Taylor PD, Fahrig L, Henein K, Merriam G (1993) Connectivity is a vital element of landscape structure. Oikos, 68 (3), 571-573

[4] Pritchard JK, Stephens M, Donnelly P (2000) Inference of population structure using mutilocus genotype data. Genetics, 155, 945-959

[5] Falush D, Stephens M, Pritchard JK (2003) Inference of population structure using multilocus genotype data: linked loci and correlated allele frequencies. Genetics, 164, 1567-1587

[6] Coulon A, Guillot G, Cosson JF et al. (2006) Genetic structure is influenced by landscape features: empirical evidence from a roe deer population. Molecular Ecology 15, 1669-1679

[7] Cegelski, C, Waits L, Anderson J (2003) Assessing population structure and gene flow in Montana wolverines (Gulo gulo) using assignment-based approaches. Molecular Ecology, 12, 2907–2918.

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