Révision de la systématique et dynamique de population du genre Indri

Projet, rapport de stage, et mémoire de fin d’études REVISION DE LA SYSTEMATIQUE ET DYNAMIQUE DE POPULATION DU GENRE Indri (E.Geoffroy et G. Cuvier, 1796) en PDF

Contexte général de l’environnement à Madagascar

Depuis la séparation de Madagascar du continent Gondwana, au crétacé 65 à 145 millions d’années environ, la flore et faune de Madagascar se singularisent par rapport à celles des régions environnantes.

Le taux d’endémicité des flores et faune de Madagascar s’élève jusqu’à 85% pour les plantes et pour certains animaux .Ce taux atteint les 100% chez les lémuriens. Ces chiffres prouvent que Madagascar possède une biodiversité très riche .C’est pour cette raison que Madagascar est classé dans le Hotspot mondial (Myers, 2000 ; Mittermeier et al.2006).

Seulement, cette mega-biodiversité est actuellement menacée par plusieurs facteurs tels que les différents cataclysmes naturels et l’explosion démographique (Mittermeier et al.2006) que l’île  connaît en ce moment.

Le cataclysme naturel tel que le cyclone (Donque, 1975) affecte toujours l’état général de la forêt de Madagascar. En effet, les clairières et les chablis, qui sont à l’origine de la fragmentation et la réduction de la taille de la forêt, sont constitués d’espaces laissés par les arbres arrachés lors du passage d’un cyclone. A cela s’ajoutent les différentes pressions anthropiques qui détruisent la forêt tels que la pratique de feu de brousse et le tavy. En outre, l’augmentation de surfaces cultivées pour la culture de rente comme la vanille entraîne les fragmentations de la forêt et une réduction palpable de la surface de celle-ci (Mittermeier et al.2006). Ce cas de déforestation intensive (Green et Sussman 1990) se rencontre aussi dans la cote Est de Madagascar (Du Puy et Moat, 1996), lieu où vit la population d’indris, objet de notre étude.

La fragmentation et la diminution de la taille de la forêt (Mittermeier et al, 2006) suite à la déforestation ont une conséquence nocive sur la viabilité de la population de lémurien, et la pérennisation de l’espèce. En effet, d’après l’UICN (UICN 1984,1999) les lémuriens, y compris l’Indri, sont très sensibles à la destruction de leur habitat (Jernvall et Wright, 1998). D’ailleurs, la fragmentation des forêts empêche l’échange génique entre l’espèce et favorise ainsi l’augmentation du taux de consanguinité au sein de la population. Or la réduction de la diversité génétique est liée à la réduction de l’adaptation reproductive de l’espèce et provoque sa disparition.

La génétique de conservation

La génétique de conservation est une science très récente, créée par les biologistes de la conservation pour faire face à la menace de disparition qui pèse sur les être vivants de certaines espèces notamment les lémuriens. La menace la plus inquiétante est la destruction de leur habitat (la fragmentation et la réduction de taille de la forêt). Ainsi, la conservation des lémuriens endémiques à Madagascar préoccupe beaucoup actuellement les biologistes car jusqu’à maintenant presque les 40% de surface forestière existante sont détruites.

La génétique de conservation (Avise, 1994 ; Frankham et al, 2003) joue un rôle très important dans la préservation de l’espèce en voie de disparition en évaluant le taux de consanguinité au niveau des petites populations ; repartit les modèles spatiales des variations génétiques dans la nature ; étudie le problème de flux génique, étudie la systématique (la phylogénie), l’hybridisme (limite entre les espèces) et résout le problème de doute taxonomique. Dans l’accomplissement de cette étude, la génétique de conservation fait appel à la nouvelle technique qui est la technique moléculaire en travaillant sur les ADN nucléaires, ADN qui possède des sites hautement polymorphique (les microsatellites) et sur l’ADN mitochondriale, ADN qui possède aussi un taux de mutation très élevé et hautement variable.

But, objectif, et résultats attendus

La finalité de cette étude est la conservation de l’espèce. Elle consiste à avoir une diversité génétique très élevée faisant face aux différentes pressions subies par son environnement. Pour contenir ce fléau, la génétique de conservation a été mise au point.

L’objectif de cette étude est de pérenniser la population de l’Indri à Madagascar. A travers cette étude nous pouvons connaître la santé génétique de l’animal, et son statut de conservation. Par principe nous faisons intervenir la technique de génétique moléculaire en tant qu’outil efficace pour étudier les différents types d’ADN, l’ADN mitochondrial et l’ADN nucléaire. Les résultats attendus sont l’estimation de la santé génétique (diversité génétique, hétérozygotie, nombres d’allèle par loci, richesse allèlique……) de la population de l’Indri, une réponse aux problèmes de systématique de l’Indri, et l’étude sur la potentialité de l’Indri dans la conservation de sa population.

D’après cette étude, nous pouvons avancer des suggestions sur la gestion de la biodiversité à Madagascar, et aussi sur l’élaboration de la future aire protégée à Madagascar ou S.A.P.M par la déclaration du Durban

Indri

L’Indri se trouve dans la forêt humide de l’Est de Madagascar allant de rivière Mangoro dans le Sud jusqu’à la Réserve Spécial d’Anjanaharibe –Sud dans le Nord, et peut aller jusqu’à l’altitude 1500m (Mittermeier et al, 1994). Le pelage de l’Indri est noir tacheté du blanc sur la tête, sur les flancs et sur les cuisse et les membres antérieurs (Mittermeier et al ,1994 ; Tattersall, 1982).Mais on observe aussi une variante de couleur, il y a des individus qui ont de calot blanc sur la tête qu’on appelle souvent les formes claires,et ils se trouvent entre le latitude 18°-19°S ( Thallmann et al,1993 ;Groves,2001) ; il y a aussi des individus qui ont un pelage presque noirs appelés souvent Indri noir ; ces formes noires se trouvent dans le latitude15°-15°30’S (Thallmann et al,1993 ;Groves,2001). La couleur des yeux est jaune vert (Thallmann et al ,1993). Comme tout les Indriidae, L’Indri est caractérisé par ses membres inférieurs plus allongés que les membres supérieurs ; c’est un sauteur vertical et pouvant pratiquer rarement la quadrupédie. l’Indri est arboricole et diurne (Rowe, 1996).

Leur queue est très rudimentaire (Pollock, 1975). L’Indri est le plus grand des lémuriens vivants, leur poids peut atteint jusqu’à 9kg (Zaonarivelo unpublished data) ; le poids moyen de la femelle est de 6.8kg et le male est de 5.8kg (Fleagle, 1999). L’Indri est presque folivore, mais il mange aussi quelquefois des fruits, et occasionnellement du sol (Rowe, 1996). L’Indri arrive dans sa maturité sexuelle à l’âge de 48-84 mois (Rowe, 1996). l’Indri est monogame (Pollock, 1975) ; la saison de reproduction est de Décembre jusqu’au Janvier, et il va donner naissance au mois de Mais (Pollock, 1975). La durée de gestation est environ 4 à 5 mois (Mittermeier et al, 1994).L’intervalle de naissance est de 3ans (Klopfer et Boskoff, 1979). Jusqu’à maintenant il est difficile d’élever l’Indri en captivité.

Table des matières

I- INTRODUCTION
I.1.- Contexte général de l’environnement à Madagascar
I.2.- La génétique de conservation
I.3 But, objectif, et résultats attendus
II.METHODES ET MATERIELS 
II.1- Matériels 
II.1.1- Systématique
II.1.2- Indri
II.1.3- Site d’études
II.1.3.1- Les Réserves Spéciales
II.1.3.2- Les Parcs Nationaux
II.1.3.3- Les Forêts Classées
II.2- Méthodes  
II.2.1- Méthodes de capture
II.2.1.1- L’examen médical
II.2.1.2- Prélèvement de l’échantillon
II.2.1.3- Mensurations (Smith et Jungers,1997)
II.2.2- Extraction de l’A.D.N
II.2.2.2 Extraction avec le Phényle : Chloroforme: Isoamylalcool ou P.C.I
II.2.3- Clonages et hybridations
II.2.3.1- Préparation des plasmides
II.2.3.2- Transformation bactérienne
II.2.4- L’amplification en chaîne par polymérase
II.2.4.1- Les différentes étapes de l’Amplification en chaîne par polymérase
II.2.4.2- Les différents constituants de l’amplification en chaîne par polymérase
II.2.4.3- Contrôle des produits obtenus par l’amplification en chaîne par polymérase
II.2.5- Conception de l’amorce ou Primer design
II.2.6- Les amorces
II.2.7- Séquençage
II.2.7.1- La Mitochondrie
II.2.7.2- L’ADN mitochondrial
II.2.7.3- Comment obtient la séquence de l’ADN mitochondrial
II.2.8 La phylogénie et les différents arbres utilisés dans le séquençage
II.2.8.1 Méthode d’alignement des séquences
II.2.8.2 Les différentes méthodes de génération d’arbre
II.2.8.2.1. Les méthodes cladistiques
II.2.8.2.2 Les méthodes phénétiques
II.2.8.3 Fiabilité et robustesse de topologie
II.2.8.4 Analyse phylogénétique
II.2.8.5 Le concept de l’espèce
II.2.9 Génotypage
II.2.9.1 Le microsatellite
II.2.9.2 Comment obtient le microsatellite?
II.2.9.3 Conception de l’amorce spécifique
II.9.4 L’analyse statistique en Génotypage
III. RESULTATS 
III.1 Systématique  
III.1.1 La boucle D ou D- Loop
III.1.1.1 Neighbor joining
III.1.1.2 La méthode de vraisemblance maximum
III.1.1.3 La méthode de parcimonie maximum
III.1.2 Les fragments de Pastorini
III.1.2.1 La méthode Neighbor Joining
III.1.2.2 La méthode de parcimonie maximum
III.1.2.3 La méthode de vraisemblance maximum
III.1.2.4 Conclusion
III.2. Génétique des populations 
III.2.1 Diversité génétique et Hétérozygotie
III.2.1.1) Diversité génétique
III.2.1.2) La Hétérozygotie
III.2.2 Le nombre moyenne d’allèle par loci et la richesse allèlique
III.2.2.1 Nombres d’allèles moyens par loci par population
III.2.2.2 La richesse allèlique
III.2.2.3 Conclusion
III.2.3 Les indices de Wright
III.2.3.1 Le coefficient de consanguinité ou Fis
III.2.3.2 L’indice de fixation ou Fst
III.2.3.3 La structure
III.2.3.4 La migration
III.2.3.5 Conclusion
IV DISCUSSIONS 
IV.1 La systématique
IV.2 La génétique de population
IV.2.1 Hétérozygotie et la diversité génétique
IV.2.2 Nombres moyenne d’allèle et richesse allèlique
IV.2.3 Le Fis et Le Fst
IV.2.4 Migrations
V CONCLUSION GENERALE
V .1 Systématique
V.2 Génétique de Population
BIBLIOGRAPHIE
GLOSSAIRE

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