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La folie des coléoptères! Une étude sur la biodiversité contribue à capturer de nouvelles espèces et à former des étudiants

Michael Branstetter © Jane Allison

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Avec deux étudiants américains, Jane Allison (au milieu) nettoie et range l'équipement après une journée de travail à Kalambe, un site de haute altitude du Nicaragua. Chaque sac peut contenir la litière d'une unité d'échantillonnage d'un mètre carré.

Dan Smythe © Musée canadien de la nature

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Des coléoptères à foison! Ce flacon contient des coléoptères collectés au cours du projet LLAMA. On a réuni dans chaque contenant de ce tiroir les coléoptères provenant d'une unité d'échantillonnage d'un mètre carré. Beaucoup de ces espèces se révéleront des espèces totalement inconnues.

Dan Smythe © Musée canadien de la nature

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Tammy Andrews (assise) et Jane Allison travaillent maintenant dans le laboratoire de Bob Anderson, à l'édifice de recherche du Musée. Elles passent quelques journées par semaine à classer et à monter des milliers de coléoptères collectés au cours des quatre saisons de terrain du projet.

Il n’est pas exagéré de dire que Bob Anderson, Ph. D. identifiera des dizaines et des dizaines de nouvelles espèces de coléoptères au cours des prochaines années. Il dispose en tous cas du matériel brut : des milliers de spécimens non identifiés collectés en Amérique centrale dans le cadre d’un projet international de cinq ans qui prendra fin au printemps 2012.

Bien que le projet ait eu comme but premier la découverte de nouvelles espèces, il a eu d’autres retombées. Au cours des quatre saisons de terrain qui ont pris fin en juin 2011, plus de 30 étudiants d’Amérique centrale, du Canada et des États-Unis ont acquis une expérience inestimable en technique de collecte et en analyse de la biodiversité. Ces jeunes ont saisi une occasion unique de faire leurs premiers pas dans une carrière liée à la nature.

« Plusieurs étudiants ont entrepris une maîtrise ou un doctorat et quelques jeunes d’Amérique centrale ont obtenu des emplois dans le domaine de la conservation et de la nature », explique Bob Anderson. Deux des étudiantes canadiennes, Tammy Andrews et Jane Allison, ont commencé à faire du bénévolat à son laboratoire et sont maintenant assistantes de recherche à temps partiel.

À titre d’entomologue du Musée canadien de la nature, Bob Anderson se spécialise dans l’identification et la classification des charançons, un groupe de coléoptères comptant quelque 60 000 espèces connues et d’innombrables autres encore inconnues. Pendant plus de 20 ans, il a parcouru sans relâche les forêts et les montagnes d’Amérique centrale et d’Amérique du Sud à la recherche de coléoptères, ces indicateurs de la biodiversité qu’il collecte et étudie.

Dans les milieux tropicaux, la diversité est foisonnante. Savoir ce qui existe et où cela existe fournit les renseignements fondamentaux qui peuvent servir aux stratégies de conservation ou à la gestion des ressources naturelles.

« L’Amérique centrale est comme un corridor d’échanges. Elle abrite des espèces qui ne vivent nulle part ailleurs », affirme-t-il. Au Canada, la diversité est beaucoup moins complexe. « Sous les tropiques, on peut recenser 60 espèces de charançons dans un site d’échantillonnage, alors qu’au Canada on dénombrerait seulement d’une à trois espèces sur cette même superficie. »

En 2008, Bob Anderson a innové en lançant un projet ambitieux portant le nom de LLAMA (pour Leaf Litter Arthropods of Meso-America, littéralement arthropodes des litières de Méso-Amérique). Financé par la Fondation nationale des sciences, il a fait équipe avec un spécialiste des fourmis : Jack Longino du Washington State’s Evergreen College. Les deux chercheurs se sont successivement rendus au Mexique (région de Chiapas), au Guatemala, au Honduras et au Nicaragua pour des saisons de terrain de deux mois, et ce de 2008 à 2011.

Le projet LLAMA est le premier en son genre pour obtenir des données sur les insectes des forêts tropicales selon un gradient linéaire allant du niveau de la mer au sommet des montagnes. Et pour ajouter à la complexité de l’entreprise, la collecte s’effectuait à trois altitudes préétablies dans chaque pays. Cela permettait aux chercheurs de comprendre comment les espèces variaient en fonction de la géographie, mais aussi de l’altitude.

L’équipe a collecté des insectes, surtout des fourmis et des charançons, à des sites choisis dans la couche supérieure du sol : dans cette litière, les feuilles mortes et le bois en décomposition procurent un habitat à une diversité de vie. À chaque voyage de terrain participaient huit étudiants, quatre du pays d’accueil et quatre du Canada et des États-Unis. L’équipe travaillait de longues heures pour collecter cette abondance d’insectes. Il fallait souvent marcher dans des zones peu accessibles que bien peu d’humains avaient foulées.

« Une fois arrivés au site, on montait le camp, on évaluait les zones à échantillonner et on préparait l’équipement pour la collecte, indique Jane Allison, une étudiante de maîtrise à l’université Carleton, la seule canadienne de l’expédition 2011 au Nicaragua. Les journées étaient longues, chacun, tout sale, occupé à fouiller le sol. »  

Avant de partir, Jane Allison avait pu se renseigner auprès de Tammy Andrews, qui avait participé à l’expédition 2010 au Honduras. Cette étudiante de l’Université d’Ottawa n’avait encore jamais fait de terrain, mais elle était familière avec les charançons de Bob Anderson. À titre de bénévole au Musée, elle avait classé une partie des échantillons collectés au Mexique en 2008.

Les deux assistantes de recherche travaillent maintenant sous la supervision de Bob Anderson : elles classent, montent et étiquettent des milliers de coléoptères collectés dans le cadre du projet. « La diversité est époustouflante », s’exclame l’entomologue en montrant un minuscule insecte dans son laboratoire à l’édifice des collections et de la recherche du Musée. Beaucoup sont à peine plus gros que la tête de l’épingle qui les transperce – ils sont ainsi montés à des fins de présentation et d’étude. « C’est intéressant de voir comment on décide ce qu’est une espèce, ce qui différencie une espèce de sa voisine et d’autres aspects du processus d’identification », remarque Jane Allison.

Leur travail finira par passer dans les mains d’Anderson qui procédera aux analyses scientifiques poussées en vue d’identifier l’espèce. Les progrès sont lents mais constants. Les spécimens de l’expédition 2008 au Mexique sont tous étiquetés et grossièrement classés selon le genre, l’identification de l’espèce restant à faire. Le travail sur le matériel de 2009 provenant du Guatemala est moins avancé : les spécimens sont montés et préparés pour examen. On est en train de les classer par genre dans une banque de données spécialisées.

« La grande majorité de ce matériel est nouveau », explique Anderson, en brandissant des statistiques de Chiapas, montrant qu’à peine 5 % des coléoptères étaient connus. Dans sa dernière publication, qui porte sur un groupe de charançons appelé Theognete, l’entomologue du Musée décrit 95 espèces entièrement nouvelles. Beaucoup d’entre elles avaient été collectées dans le cadre du projet LLAMA. Avant l’étude, ce groupe n’était représenté que par une seule espèce!

Le projet LLAM se terminera officiellement en mars 2012. À cette date, les insectes devraient tous être montés, étiquetés et classés en groupe. Ce projet a déjà mené à une quinzaine de publications scientifiques, et d’autres suivront à mesure qu’on identifiera de nouvelles espèces.

Mais ce projet a des effets plus profonds. Comme le fait remarquer Jane Allison : « De façon plus générale, l’aspect le plus intéressant du projet est sans doute cet esprit de découverte, le sentiment qu’il y a encore quelque chose à découvrir dans la nature. Nous ne connaissons même pas le nombre d’espèces qu’elle recèle! »

Apprenez-en davantage sur le Projet LLAMA (en anglais), et regardez des photos.