Alors que les populations animales mondiales diminuent de 69 % depuis 1970, soulignant une grave crise de la biodiversité, les experts se tournent vers une solution innovante pour éviter l’extinction des espèces. De la même manière que les œufs congelés offrent aux humains la possibilité de retarder la reproduction, la technologie de congélation cryogénique d’échantillons génétiques animaux pourrait également être la clé pour arrêter le déclin de diverses espèces.
Un article récent publié dans la revue ZooBiology met en évidence le potentiel considérable des cryobanques ou banques de cellules vivantes pour relever les défis mondiaux de la conservation.
Ces banques de cellules vivantes préservent le matériel génétique des animaux, comme l'ADN, les embryons, le sperme et les tissus vivants, à des températures ultra-basses. Ces cellules peuvent être cultivées à diverses fins, notamment l’analyse génétique, la technologie de procréation assistée, la garantie de la diversité génétique des populations animales et même potentiellement la réintroduction d’espèces dans leurs habitats naturels.
Dans l'étude, les chercheurs ont analysé le contenu du zoo gelé de la San Diego Wildlife Alliance (SDZWA), le référentiel d'échantillons génétiques vivants le plus grand et le plus diversifié au monde, afin de développer un cadre permettant de prioriser les espèces pour un échantillonnage futur. Les chercheurs ont également utilisé les données agrégées du système de gestion des informations zoologiques Species360 (ZIMS), la plus grande base de données au monde sur la connaissance des espèces, pour identifier les opportunités de future collecte d'échantillons génétiques.
Les résultats montrent que le zoo gelé SDZWA abrite actuellement 965 espèces différentes, dont 5 % d'amphibiens, d'oiseaux, de mammifères et de reptiles, tandis qu'une collecte plus approfondie d'échantillons dans les zoos et les aquariums pourrait augmenter considérablement cette proportion à 16,6 %, ce qui entraînerait 707 espèces menacées supplémentaires.
De plus, 50 % des échantillons génétiques d'espèces actuellement répertoriées comme éteintes à l'état sauvage sont déjà conservés dans le parc cryozoologique SDZWA, mais l'échantillonnage du zoo pourrait augmenter ce nombre à 91 %, fournissant potentiellement une bouée de sauvetage vitale à ces espèces menacées.
L'auteur principal de l'étude, le Dr Andrew Mooney du zoo de Dublin et de l'école des sciences naturelles du Trinity College de Dublin, a souligné l'importance de l'étude en déclarant : « Cette étude met non seulement en évidence les efforts du zoo de Dublin et de l'école des sciences naturelles du Trinity College de Dublin pour protéger les espèces menacées, mais fournit également des leçons précieuses pour le zoo de Dublin et l'école des sciences naturelles du Trinity College de Dublin.
"Cette étude met non seulement en évidence le travail incroyable accompli jusqu'à présent par la San Diego Zoo Wildlife Alliance, mais illustre également le potentiel collectif de la communauté mondiale des zoos et des aquariums pour faire progresser davantage les programmes mondiaux de cryobanques et les priorités de conservation. Alors que les populations d'animaux sauvages continuent de décliner dans le monde, il n'y a jamais eu de moment plus critique pour collecter et préserver des échantillons génétiques d'espèces menacées. Les échantillons congelés offrent des opportunités de conservation sans précédent, cependant, nous devons nous rassembler et collecter des échantillons maintenant avant qu'il ne soit trop tard. " "
Yvonne Buckley, professeur de zoologie au Département des sciences naturelles du Trinity College, a déclaré :
"Nous sommes au milieu d'une crise d'extinction de la biodiversité, avec plus d'un million d'espèces susceptibles d'être menacées d'extinction dans les décennies à venir. Alors que notre priorité est d'empêcher le déclin des espèces à l'état sauvage, la cryoconservation fournit un moyen de protéger la diversité génétique critique et de la réintroduire dans les populations afin d'augmenter leur forme physique et leur résilience."
Johanna Staerk de la Species360 Conservation Science Alliance, co-auteur de l'étude, a déclaré :
"Cette étude met en évidence l'énorme potentiel de la cryoconservation dans la protection des espèces menacées et le rôle des zoos et des aquariums dans la conservation. Compte tenu de la difficulté d'obtenir des échantillons génétiques d'espèces sauvages, les zoos et les aquariums constituent des ressources idéales pour collecter des échantillons génétiques afin d'assurer la survie future des espèces."
Oliver A. Ryder, directeur de la génétique de la conservation du Kleberg Endowment à la San Diego Zoo Wildlife Alliance, a déclaré :
"La cryoconservation de cellules viables par la cryozoologie pendant quatre décennies a fourni une ressource vaste et efficace pour la découverte de la biodiversité basée sur la génomique et a démontré les possibilités de sauvetage génétique basé sur les cellules. Il est urgent que les pays du monde entier étendent leurs efforts et établissent des réseaux de biobanques distribuées pour rendre les ressources génétiques cellulaires disponibles de manière équitable et fournir des options de conservation aux générations futures. "
Marlys Houck, conservatrice du zoo gelé de la San Diego Zoo Wildlife Alliance et co-auteur de l'étude, a déclaré :
"Le Dr Kurt Beniske a créé le zoo gelé en 1975, et des centaines d'échantillons y sont ajoutés chaque année. Grâce à sa clairvoyance, nous disposons de lignées cellulaires d'espèces et d'individus stockées il y a des décennies, dont certaines n'ont pas encore été reproduites. Leur diversité génétique n'est pas représentée dans les populations actuelles, mais peut être génétiquement sauvée à l'avenir grâce à des échantillons du zoo gelé."
En plus de recommander un cadre pour lequel les espèces devraient être prioritaires pour l'échantillonnage génétique, les auteurs de l'étude encouragent également la création d'une base de données mondiale de cryobanques pour faciliter la collaboration dans la conservation de la diversité génétique.
La recherche est le résultat d'un atelier organisé lors de la réunion 2016 du Groupe de spécialistes de la planification de la conservation (CPSG) de l'UICN et a été organisée par la Species360 Conservation Science Alliance en partenariat avec Oliver Ryder du Frozen Zoo.
Le rôle des banques de gènes cryogéniques pour sauver les espèces de l’extinction
Le rôle puissant de la cryoconservation dans la conservation est démontré dans les efforts visant à sauver le rhinocéros blanc du Nord, aujourd’hui fonctionnellement éteint. Alors qu'il ne reste que deux femelles de rhinocéros blancs en vie, les scientifiques utilisent des échantillons provenant de zoos gelés pour empêcher la sous-espèce de disparaître à jamais grâce à des techniques de reproduction assistée.
Alors que le cas du rhinocéros blanc du Nord représente une ultime tentative pour sauver la sous-espèce, les auteurs de l’étude soulignent l’importance d’être proactifs dans la priorisation des espèces et de construire une base de données cryogénique mondiale pour garantir que les mesures de conservation puissent être prises plus rapidement.
La cryoconservation pourrait être la seule bouée de sauvetage pour sauver les espèces menacées, telles que les rhinocéros blancs du Nord et les épaulards, pour lesquelles des cultures de cellules vivantes sont disponibles. Malheureusement, ces possibilités ne seront jamais réalisées pour le marsouin aptère du Yangtsé et le lézard de l'île Christmas, récemment éteints, car il n'existe aucun échantillon biologique vivant pour eux.
Cependant, il existe encore des possibilités d'échantillonnage pour la plupart des espèces. Sachant que 71 % des espèces classées « moins préoccupantes » sur la Liste rouge de l'UICN des espèces menacées sont menacées d'extinction en raison des effets du changement climatique, le stockage d'échantillons génétiques dès maintenant pourrait contribuer à protéger ces espèces à l'avenir.