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Pour comprendre le fonctionnement d’un écosystème, les différentes espèces qui y vivent doivent être identifiées. Pour cela, plusieurs techniques complémentaires peuvent être envisagées. Par exemple, l’expédition “Tara Océans” a parcouru les océans de 2009 à 2012 afin de caractériser la biodiversité planctonique des océans du globe terrestre. Ils ont réalisé des transects c'est-à-dire un trajet suivi dans un écosystème : on relève tous les êtres vivants observés en suivant ce transect.
mission Tara.mp4Mission Tara
⇒ L’objectif est d’accompagner la mission Tara et de chercher à identifier quelques organismes récoltés
Compléter ce formulaire pour renvoyer votre travail à Mme Defer
Ressource - Trois organismes échantillonnés lors de l’expédition
1) Déterminer la taille réelle des 3 organismes échantillonnés
Pour cela, utiliser le logiciel "Mesurim"
Télécharger les images ci-dessus en cliquant droit "Enregistrer sous" (Si cela ne fonctionne pas : cliquer droit sur l'image pour l'ouvrir dans une nouvelle fenêtre, puis télécharger à nouveau l'image)
Importer les images sur Mesurim : Image/Ouvrir/Ouvrir une image
Cliquer sur "Mesurer", puis "Définir l'échelle"
Avec la souris, délimiter la longueur du segment au niveau de l'échelle
Indiquer la longueur du segment : 500 micromètres
Valider
Mesurer la taille réelle de l'organisme A
Recommencer pour les oeganismes B et C (pour l'organisme C, utiliser "Contour irrégulier" pour mesurer)
Document 1 - La collecte des animaux lors de l’expédition Tara
2) En vous aidant du document 1, indiquer quel engin de pêche a pu permettre de récolter ces échantillons
Document 2 - Analyse des espèces récoltées et inventaire des espèces présentes
3) En vous aidant du document 2, et des outils d’observation proposés (Flow Cam , Underwater Vision Profiler) , identifier si possible les 3 échantillons proposés
Document 3 - La méthode du barcoding moléculaire
Le barcoding moléculaire consiste à identifier une espèce en comparant une courte séquence de son ADN à toutes les séquences connues d’ADN rassemblées dans une banque de données, comme si l’on « scannait » son code-barres génétique. En comparant toutes les séquences d’ADN retrouvées dans un échantillon d’eau ou de sol à cette banque de données, les chercheurs peuvent identifier les espèces qui se trouvent dans cet échantillon : c’est le metabarcoding. Ces méthodes sont cependant coûteuses et ne peuvent pas remplacer complètement les reconnaissances sur le terrain
4) Si on échantillonne une espèce dont l’identification morphologique est impossible, on utilise la technique du barcoding, présentée dans le document 3
Comparer alors la séquence d’ADN issue de l’organisme inconnu à la banque de séquence proposée (gene for 18S ribosomal RNA). Identifier le dernier organisme.
SEQUENCE ORGANISME INCONNUE : AGTTGGTGGAGCGATTTGTCTGGTTAATTCCGTTAACGAACGAGACCACAGGGTTT
SEQUENCE DINOPHYCEAE
AGTTGGTGGAGCGATTTGTCTGGTTAATTAATCGGTACGAGACCACAGGGTTTTAT
SEQUENCE HAPTOPHYTA
AGTTGGTGGAGCGATTTGTCTCCCTAATTCCGTTAACGAACGAGACCACAGGGTTT
SEQUENCE MAMIELLOPHYCEAE
AGTTGGTGGAGCGATTTGTCTGGTTAATTCCGTTAACGAACGAAACTTCAGGGT
SEQUENCE CHRYSOPHYCEAE
AGTTGGTGGAGCGATTTCTGGTTAATTCCGTTAACGAACGAGACCACAGGGTTTTA
SÉQUENCE RAPHIDOPHYCEAE
AGTTGGTGGAGCGATTTGTCTGGTTAATTCCGAACGAGACCACAGGGTTTTATTCT
SÉQUENCE ACANTHAREA
AGTTGGTGGAGCGATTTGTCTGGCAATCCATTAACGAACGAGACCACAGGGTTTT
SÉQUENCE NASSELARIA
GGGTTGGTGGAGCGATTTGTCTGGTTAATTCCGTTAACGAACGAGACCACAGGGTT
SEQUENCE SPUMELLARIA
AGTTGGTGGAGCGATTACTCTGGTTAATAACGTTCCTGAACGAGACCACAGGGTTT
SÉQUENCE BACILLARIOPHYTA :
AGTTGGTGGAGCGATTTGTCTGGTTAATTCCGTTAACGAACGAGACCACAGGGTTT
SEQUENCE FORAMINIFERA
AGTTGGTGGAGCGATTTGTCTGGTTAATTCCGTTAACGAACGAAAACACAGGGTTT
SÉQUENCE COLLODARIA
AGTTGGTCGAGCGATTTGCCTGGTTACTTCCGTTAACGAACCCACAGGGTTTTATT
Document 4 - Résultats de l'expédition Tara
5) Comparer les résultats obtenus par les 2 méthodes.
Un taxon (=groupe) comporte plusieurs espèces.
Bilan :
L’expédition Tara a permis de remonter plus de 35000 échantillons, d’identifier des milliers d’espèces et d’en découvrir des millions qui étaient inconnues jusqu’alors. Les deux techniques sont complémentaires et permettent de fournir une vision plus globale de la biodiversité. Le nombre total d’espèces peut être extrapolé à partir du nombre d’espèces connues dans chaque taxon. Les estimations dépendent des méthodes de calcul choisies. Pour des espèces plus difficiles à étudier (petite taille, évolution rapide, etc.) comme les bactéries, l’estimation de ce nombre est moins fiable. Lors de l’expédition Tara, il a été identifié 1000 X plus de bactéries que le nombre connu jusqu’alors !
Document 5 - Exemples d’estimation du nombre d’espèces encore inconnues en milieu marin comparé au nombre d’espèces connues (estimation 2011)
6) BONUS
A partir des exemples du document 5 :
- tracer un diagramme en barre (à la main) donnant l’estimation totale et le nombre d’espèces connues en comparant les animaux aux autre organismes
- tracer un diagramme en barre (à la main) donnant l’estimation totale et le nombre d’espèces connues en comparant tous les organismes à l’exception des animaux
- commenter le résultat
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