Plantes détenues dans ex situ les collections telles que les jardins botaniques et les arboretums peuvent fournir du matériel pour la restauration écologique tout en protégeant les espèces contre l'extinction en cas de perte d'habitat. Pour la survie à long terme des espèces, il est nécessaire de s'assurer que ex situ les collections conservent un pourcentage élevé de la diversité génétique totale de chaque espèce menacée. Alors que la banque de graines peut aider à atteindre cet objectif, de nombreuses graines, en particulier des tropiques, ne restent pas viables sous la déshydratation nécessaire à la banque. Parce que les collections vivantes ont des limites d'espace et de financement, il est utile de savoir combien d'individus d'un taxon donné doivent être collectés pour atteindre efficacement objectifs de diversité génétique, ainsi que de savoir si des espèces étroitement apparentées, telles que celles du même genre, peuvent être supposées avoir des exigences similaires, ce qui diminue la quantité d'études génétiques nécessaires.

Dans une nouvelle recherche publiée dans Actes de la Royal Society B, l'auteur principal Sean Hoban du Morton Arboretum et ses collègues ont étudié la question du nombre d'individus nécessaires pour protéger un pourcentage donné de diversité génétique dans ex situ collections. Les chercheurs ont étudié 11 taxons de plantes vivaces ligneuses dans cinq genres, tous menacés et impossibles à mettre en banque de graines. Ils ont d'abord déterminé la quantité de diversité génétique actuellement détenue dans les collections, puis ont rééchantillonné les ensembles de données sur la population sauvage pour estimer la quantité de diversité. pourriez être capturé pour une taille de collection donnée. A partir de ces résultats, les auteurs ont pu calculer la taille minimale de collecte qui permettrait de capturer 70% et 95% de la diversité génétique totale de l'espèce.

Les auteurs ont découvert qu'entre 40 % et 95 % de la diversité génétique existante, à l'exclusion des allèles les plus rares, était conservée dans les collections actuelles de chaque taxon, la plupart étant inférieures aux objectifs de conservation génétique. La taille de la collection n'était pas un prédicteur parfait : certaines étaient plus efficaces que d'autres pour capturer la diversité. Étonnamment, la taille des collections requises pour atteindre les objectifs variait considérablement, même au sein d'un genre donné. Pour deux espèces du genre Zamia, par exemple, capturer 95% des allèles nécessitait 82 individus d'une espèce, mais seulement 44 de l'autre.

Les données ont révélé que les collectes actuelles ne sont pas aussi efficaces qu'elles pourraient l'être. Dans certains cas, avec une conception d'échantillonnage améliorée, le double de la diversité génétique pourrait être capturé sans augmenter le nombre total de spécimens. À l'inverse, un plus petit nombre de plantes totales, échantillonnées efficacement, pourrait fournir la même quantité de diversité génétique actuellement détenue. Le fait que les espèces congénères ne peuvent pas être supposées avoir la même taille minimale de collection indique un grand besoin d'études génétiques. Cependant, dans les cas où les informations sur la génétique et la démographie d'une espèce font défaut, les auteurs estiment qu'entre 30 et 200 individus seront nécessaires s'ils sont échantillonnés au hasard.

"[P]endant des siècles, les jardins ont simplement essayé d'obtenir autant d'espèces que possible, avec seulement un ou quelques spécimens par espèce. Ils obtenaient souvent des spécimens via des semences d'un autre jardin, qui ne conservait pas de nouvelle diversité génétique supplémentaire », explique Hoban*. "Il existe maintenant certaines règles de base des meilleures pratiques pour conserver la diversité génétique, [par exemple,] prélever des semences de 50 plantes dans une population ou prélever des échantillons d'au moins cinq populations, comme conseillé par le Centre de conservation des plantes. »

Pourtant, la plupart des collections sont confrontées à des contraintes sur le nombre de plantes individuelles qu'elles peuvent supporter. "[P] our les jardins individuels, l'espace est une grande préoccupation. La plupart des jardins agissant seuls auraient du mal à appliquer pleinement les recommandations de plus de 100 arbres pour une seule espèce, sans parler de plusieurs », explique Hoban, expliquant qu'un jardin pourrait avoir à choisir entre garder un grand nombre de quelques espèces ou juste un quelques spécimens de nombreuses espèces différentes. « C'est l'un des moteurs de notre travail : une utilisation efficace de l'espace pour maximiser la valeur de conservation des collections de jardins botaniques. Cette contrainte au niveau du jardin individuel met l'accent sur la nécessité d'une coordination entre les jardins pour s'assurer qu'en tant que collectif, nous gardons la plupart des espèces avec un grand nombre de spécimens. Il existe plus de 3000 XNUMX jardins botaniques dans le monde et, ensemble, nous disposons de l'espace et de l'expertise nécessaires pour répondre aux recommandations.

Cette coordination entre les jardins, que Hoban appelle la métacollection, est une garantie clé contre les pertes de spécimens individuels. « La répartition des risques entre les sites est essentielle. De nombreux jardins ont été endommagés par des ouragans, des incendies, des inondations et de nouveaux ravageurs ces dernières années, en plus des pertes normales dues à l'âge et aux accidents. Bien que beaucoup de gens pensent que les arbres dans un jardin sont « permanents », ils sont en fait assez éphémères. Et, les métacollections surmontent rapidement les limitations d'espace d'un seul terrain. Les métacollections capturent mieux la diversité génétique que les collections à jardin unique. Les jardins doivent travailler ensemble ! dit Hoban. "Nous sommes dans une période de transition, avec plus de sensibilisation et d'action autour des meilleures pratiques de conservation génétique dans les jardins aujourd'hui qu'il y a 10 à 20 ans. Pourtant, la transition est en cours à la fois au sein des jardins et entre les jardins travaillant ensemble de manière coordonnée pour sauvegarder la biodiversité.

* Ces citations ont également reçu des contributions des co-auteurs Seana Walsh (National Tropical Botanic Garden), Patrick Griffith (Montgomery Botanical Center), Murphy Westwood (Morton Arboretum), Matt Lobdell (Morton Arboretum) et Michael Dosmann (Arnold Arboretum, Harvard) .