Biologie de la conservation

La conservation ex-situ des espèces animales

Par Michel Saint Jalme
Maître de Conférences, directeur de la Ménagerie du Jardin des Plantes


Orang outang L’orang outan est répertorié en « danger » sur la liste rouge de l’UICN
© F.G. Grandin, MNHN
La biodiversité est essentielle à la vie humaine comme à l'économie mondiale. Ses valeurs sont à la fois écologiques, scientifiques, génétiques, économiques, sociales, éducatives, culturelles, récréatives et esthétiques. En ce début de troisième millénaire, sous la pression des activités humaines, les milieux naturels et les espèces animales et végétales qui les peuplent font face à un déclin sans précédent. Depuis 3,8 milliards d’années, origine estimée de la vie sur terre, la mort des espèces comme celle des individus est un phénomène inéluctable et constitue l’un des moteurs de l’évolution. La préoccupation actuelle vis-à-vis de la biodiversité ne provient pas de ce constat, mais résulte de la prise de conscience d’une accélération sans précédent des phénomènes d’extinction. La liste rouge de L’UICN, qui fournit un inventaire complet du déclin de la biodiversité à l’échelle de la planète, a répertorié en 2011, 19 265 espèces menacées, représentant 1% de la diversité spécifique décrite (1 728 201 espèces) mais 32% de celle évaluée (59 508 espèces). Pour les oiseaux et les mammifères qui représentent les groupes les mieux connus, respectivement 21 et 12% sont en danger d’extinction (The IUCN Red List of Threatened Species 2011).

Les solutions pour préserver les espèces menacées sont avant tout la sensibilisation des populations humaines, la préservation des espèces et de leurs habitats et la restauration des populations et de leurs milieux de vie. C’est la conservation in-situ dont les objectifs sont, ainsi que définis dans la CDB (Convention internationale sur la biodiversité), de préserver la diversité génétique en maintenant des populations viables de tous les taxons dans le milieu naturel afin de préserver les interactions biologiques et les processus et fonctions écologiques.

Dans le cadre d’espèces pour lesquelles les menaces sont difficiles à contrôler (disparition des habitats, changements climatiques, utilisation excessive des ressources, invasion de pathogènes), et pour lesquelles il est actuellement impossible d’assurer la survie dans la nature, il faut envisager des mesures alternatives. La conservation ex-situ est alors préconisée et définie dans la CDB comme la préservation d’une composante de la diversité biologique en dehors de son habitat naturel.

En fonction du statut de conservation de l’espèce concernée, les objectifs de la conservation ex-situ peuvent être fixés à court, moyen ou long terme et inclure des techniques variées :


Gaur Elevages conservatoires ou de propagation

Vautour fauve Réintroduction ou renforcement de populations
Banque de gènes Banques de gènes
Laboratoire Recherches appliquées

Ces techniques sont pratiquées dans les zoos, les jardins et conservatoires botaniques, des instituts de recherche, des ONG et fondations.


Les élevages conservatoires

Bébé orang outang Bébé orang outan élevé à la ménagerie du Jardin des Plantes
© P. Lafaite, MNHN
Les élevages conservatoires sont pratiqués essentiellement dans les zoos. Les collections d’animaux en captivité existent depuis l’antiquité, les premiers zoos ont ouvert au public au 18ème et 19ème siècle (1752 zoo de Vienne, 1793 Ménagerie du Jardin des Plantes à Paris, 1826 zoo de Londres), mais c'est tout récemment, dans les années 70, que la communauté mondiale des parcs zoologiques a pris conscience du rôle qu'elle pouvait jouer dans la conservation des espèces menacées. L’un des pionniers fut Gérard Durell, fondateur puis directeur du zoo de Jersey durant de nombreuses années. En 1972, il organise une conférence au zoo de Jersey qu’il intitule « Breeding Endangered Species in Captivity ». Au cours de cette rencontre, il appelle les parcs zoologiques à tenir un rôle plus important dans la conservation des espèces animales menacées d'extinction. Comme les mesures de protection des habitats sont souvent lentes et arrivent le plus souvent trop tard il propose de développer ce qu’il appelle des « Zoo Banks ». Par ce terme, il entend des groupes de reproducteurs viables qui pourraient survivre à l'extinction des espèces dans la nature. Son appel sera suivi en Grande Bretagne par la création en 1977 du programme : « The Anthropoid Ape Advisory Panel » créé pour gérer les populations captives de singes anthropoïdes. Un an plus tard, ces programmes sont étendus aux autres animaux, toujours pour le Royaume Uni avec le « Joint Management of Species Group ». Puis les américains créent en 1982 les SSP (Species Survival Plan), et enfin les européens fondent en 1985 les EEP (European Endangered Species Programmes).

Aujourd’hui, en Europe, 327 zoos de 36 pays participent à des programmes d’élevage, concernant plusieurs centaines d’espèces. Le principe de ces actions de conservation ex-situ est de maintenir en captivité des populations viables d’animaux sauvages, qui seront susceptibles d’être réintroduits dans la nature, si leur milieu est stabilisé ou restauré. Ces programmes sont encadrés par l’association européenne des parcs zoologiques (EAZA). Leur principe est de gérer des populations viables d’animaux sauvages pendant de nombreuses générations, pour éviter leur extinction immédiate, en minimisant la perte de leur variabilité génétique, pour qu’elles puissent s’ajuster aux pressions de sélections qui suivront une éventuelle réintroduction ou un repeuplement dans la nature. Ces programmes d'élevage nommés EEP (European Endangered Species Programmes) ou ESB (European Studbooks), en relation avec l’intensité des actions de gestion, concernaient 351 espèces en 2010 (175 EEP et 176 ESB). Les objectifs de ces programmes sont de retenir au sein des populations captives 90% de la diversité génétique originale sur une période de 100 ans.

La Ménagerie, le zoo du Jardin des Plantes, participe ainsi à 48 programmes d’élevage européens (EEP/ESB) dont, pour citer les plus emblématiques, le cheval de Przewalski, la panthère longibande, l’orang-outan, le panda roux, l’ara de Buffon, le paon du Congo, le Martin de Rothschild, le boa de Cuba...

Chevaux de Przewalski
Chevaux de Przewalski © J.L. Berthier, MNHN
Pandas roux
Pandas roux © F. Grandin, MNHN

Principes de fonctionnement des programmes d’élevage (figure ci dessous)

Chaque programme commence par la création d’un livre généalogique, un « studbook ». Ce livre est tenu par un « studbook-keeper » qui commence par répertorier tous les spécimens en captivité puis par inventorier tous les ascendants jusqu’aux ancêtres sauvages qui sont appelés « fondateurs ». Nommé par le comité de coordination de l’EAZA, il le mettra à jour en permanence en fonction des naissances et de la mortalité. Si le nombre de fondateurs est suffisant (idéalement entre 25 et 50) et que la population est potentiellement viable, l’ESB (European Studbook) est « upgradé » en EEP. Le studbook keeper passe lui-même au grade de coordinateur d’espèce. Il est alors chargé, en utilisant des simulations informatiques (SPARKS – PM2000), d’analyser la structure démographique et génétique de la population captive et de modéliser son évolution pour atteindre une taille cible en relation avec les objectifs génétiques, les aptitudes démographiques et les possibilités d’accueil des animaux dans les zoos. Puis chaque année, après les mises à jour du studbook, le coordinateur formule ses recommandations d’élevage et les directives d’entretien, prescrit les appariements et les échanges entre les zoos.

Phases théoriques d'une population EEP
Les phases théoriques d’une population en programme d’élevage


Les élevages de propagation

Les élevages de propagation, contrairement aux élevages conservatoires, ont une finalité immédiate qui est de produire des individus d’une espèce donnée, en grand nombre, pour les réintroduire dans le milieu naturel. Ils sont situés sur l’aire de répartition géographique de l’espèce et en général près ou sur les sites de lâcher. Ces élevages sont gérés par des ONG ou des organisations gouvernementales en relation avec la politique environnementale des états qui autorisent ou se chargent de leur mise en place et de leur financement. Par exemple, un élevage de propagation d’outardes canepetières a été développé, hors présentation au public, à la réserve de la Haute Touche, parc géré dans l’Indre par le Muséum national d’Histoire naturelle. Il a été financé par un programme européen Life Nature dans le cadre d’une collaboration entre une ONG, la LPO, et deux structures de recherche, le CNRS et le Muséum. Les outardes produites sont relâchées dans les plaines céréalières du Poitou-Charentes et de la région Centre dans le but de renforcer les populations migratrices françaises de cette espèce d’oiseau menacée d’extinction.

Outarde canepetière
Outarde canepetière
Outardes canepetières © M. Saint Jalme, MNHN


Les réintroductions et renforcement de populations

Vautours fauves Vautours fauves
© F. G. Grandin, MNHN
Sous le terme générique de réintroduction se cachent plusieurs types de mesures :
  • Réintroduction : essai d’implanter une espèce dans une zone qu’elle occupait autrefois, mais d’où elle a été éliminée ou d’où elle a disparu
  • Transfert : déplacement délibéré et provoqué par l’homme d’individus sauvages vers une population existante de la même espèce
  • Renforcement : apport d’individus à une population existante de la même espèce
  • Conservation/introduction bénigne : essai d’établir une espèce afin de la conserver hors de son aire de répartition connue, mais au sein d’un habitat et d’une zone éco-géographique adéquats. Il s’agit là d’un outil de conservation utilisable uniquement quand il ne reste plus de terrain disponible dans l’aire de répartition de l’espèce.
A ces quatre types d’action s’ajoute aujourd’hui le terme d’introduction/colonisation assistée qui concerne des espèces dont l’aire de répartition favorable se serait déplacée en relation avec les changements globaux et en particulier climatiques.

Si les zoos ont été ou sont encore impliqués dans certains projets de réintroduction (oryx algazelle, cheval de Przewalski, condor de Californie...), la complexité de ces projets implique des partenaires plus diversifiés qui regroupent des champs disciplinaires variés. Le « Reintroduction specialist group » de l'UICN recommande que ces programmes se montent en collaboration avec, outre des représentants d’institutions publiques chargés de gérer les ressources naturelles, des ONG, des organismes de parrainage, des universitaires, des vétérinaires, des zoos et/ou des éleveurs d’animaux exerçant à titre privé, des jardins botaniques...

Les espèces candidates à la réintroduction sont relativement rares car au préalable il faut s’assurer que l’habitat soit favorable et que les causes du déclin aient été identifiées et écartées. Pour ces programmes de réintroduction, des règles strictes ont été établies concernant l’origine, la qualité génétique et sanitaire des animaux à relâcher, les capacités du milieu et les possibilités de suivi scientifique avant et après le lâcher (voir les lignes directives de l’UICN relatives aux réintroductions). Une étude publiée dans Animal Conservation en 2005 (Seddon et al. 2005) a répertorié 489 programmes de réintroduction d’animaux dans le monde. Parmi ces programmes, une grande majorité concernait des mammifères (172) et des oiseaux (138), et 50% des espèces n’étaient pas globalement menacées. En effet, les programmes de réintroduction coûtent très chers et ne peuvent être financés que par des pays riches, qui réintroduisent en priorité des espèces locales, qui ont disparu de ces pays, mais qui ne sont pas toujours menacées au niveau global.

Parmi les espèces qui ont été réintroduites avec succès on peut citer les exemples suivants :
  • en France, le Vautour fauve avait quasiment disparu du territoire dans les années soixante. Il a été réintroduit à partir de 1981 dans les Grands Causses et on compte aujourd’hui plus de 600 couples sur l’ensemble du pays.
  • sur la péninsule arabique, l’Oryx d’Arabie, éteint à l’état sauvage en 1972, a, depuis quelques mois, été déclassé à vulnérable sur la liste rouge de l’UICN. C’est la première fois qu’une espèce regagne deux échelles de menace.
  • au Brésil, le Tamarin lion doré a été lui aussi sauvé de l’extinction par un programme de réintroduction qui a fonctionné grâce à la collaboration entre des zoos américains, la Smithsonian Institution à Washington DC et l’association Brésilienne Mico-Leao-Dourado.


Les banques de ressources génétiques

Les projets d’élevage et de réintroduction ne peuvent malheureusement s’appliquer qu’à une petite proportion d’espèces en comparaison avec les milliers d’autres qui sont actuellement menacées dans la nature. Dans ce contexte, des banques de ressources génétiques ont été envisagées (Benirschke 1984 ; Leon-Quinto et al. 2009 ; Saint Jalme et al. 2003). On entend par conservation des ressources génétiques, la collecte, le traitement, la conservation et l’utilisation de gamètes, d’embryons et autre matériel biologique (cellules, plasma). Les bénéfices attendus pour la conservation sont :
  • de permettre de prélever du matériel génétique dans la nature sans prélever d’animaux vivants pour supporter des programmes d’élevage en captivité
  • d’assurer la survie de petites populations captives (archives génétiques vivantes)
  • d’augmenter le temps de génération (pas de mort génétique des individus tant que de la semence ou des embryons sont conservés)
  • d’accroître l’efficacité des élevages quand la gestion de l’espèce se fait sur des bases strictement génétiques (paires incompatibles, sex-ratio déséquilibré...)
  • de permettre de réduire la taille cible de la population captive (problème de place dans les zoos)
Enfin une collection de prélèvements sanguins (sérum, plasma, hématies), tissus et DNA permet : d’étudier la variabilité génétique ; la phylogénie ; des recherches de paternité ; des études de dispersion des gènes, de sélection sexuelle, des systèmes socio-sexuels, ou d’analyse de pathologies.

Banque de gènes
Même préservées sous d’autres formes, les espèces conservées dans ces établissements sont des réservoirs de la diversité génique. Source : acanthoweb

Si les banques de ressources génétiques sont bien structurées dans les domaines associés à la production animale, et aux banques de graines, ces dernières sont encore anecdotiques dans le cadre de la sauvegarde des espèces animales sauvages menacées d’extinction. Quelques parcs zoologiques se sont lancés dans l’aventure dont le parc de la Haute Touche, zoo du Muséum situé dans l’Indre ; le zoo San Diego aux Etats-Unis ou le zoo de Londres en Grande Bretagne.


La recherche appliquée à la conservation ex-situ

Laboratoire Laboratoire de la réserve de la Haute-Touche
© F. G. Grandin, MNHN
Cela nous amène à la recherche qui constitue la dernière action que l’UICN associe à la conservation ex-situ. Les programmes de recherche appliqués à l’ex-situ sont multiples et touchent de nombreuses disciplines. Une revue exhaustive nécessiterait un long développement. Deux grands thèmes peuvent être distingués : les recherches destinées à améliorer la gestion des populations ex-situ elles-mêmes, et les recherches réalisées sur les populations captives dont les résultats bénéficient à la conservation des populations sauvages (Saint Jalme 2002).

La gestion des populations ex-situ suppose une bonne connaissance des processus évolutifs associés à la viabilité des petites populations (Soulé 1987 ; Trail 2007). Répondre à une question du type de « quelle est la taille minimale viable d’une population ? » est possible par l’application des résultats de recherche et simulations en génétique des populations. Toujours associées à la génétique, des analyses de génétique moléculaire à partir de prélèvements sur des populations captives peuvent permettre d’approfondir les connaissances sur la taxonomie des populations sauvages à partir desquelles il est souvent difficile d’obtenir des prélèvements biologiques (Lesobre et al. 2010).

Maintenir les potentialités évolutives des populations animales en captivité n’a de sens que si, parallèlement, on favorise la propagation des comportements culturellement transmis en captivité. Le maintien de ces comportements est associé aux recherches appliquées à l’enrichissement comportemental et environnemental ainsi que celles liées à l’amélioration du bien-être animal (Hosey 2005 ; Shepherdson 1994). Les études d’éthologie permettent ainsi d’identifier quelle part du répertoire comportemental a des fondements génétiques et comment d’autres comportements culturellement déterminés sont transmis socialement ou ontogénétiquement. Parallèlement, la connaissance des processus physiologiques et comportementaux permet d’appréhender les besoins spécifiques qui sous-tendent les aménagements des enclos pour permettre d’optimiser le bien-être.

Toujours en relation avec la biologie du comportement, les observations et expérimentations en captivité permettent de comprendre des mécanismes qu’il n’est pas possible d’appréhender sur le terrain, par la difficulté de réaliser des observations suivies et standardisées. Des travaux réalisées à la Ménagerie du Jardin des Plantes et dans plusieurs zoos français sur les grands singes ont permis d’approfondir les connaissances sur les mécanismes d’acquisition et de transmission sociale de l’automédication chez les primates non-humains (Gustafsson et al. 2011).

La biologie de la reproduction, avec les découvertes récentes liées aux biotechnologies, a aussi des applications importantes en conservation. La synthèse des informations, à partir des bases de données que constituent les studbooks, permet d’obtenir des renseignements originaux sur les cycles de vie, la longévité, les potentialités reproductives, le sexe ratio... On ne connaît, en effet, que les cycles de reproduction de moins de 100 mammifères sur les 5400 connus.

L’étude des cycles hormonaux facilitée par la possibilité de prélèvements réguliers de sang ou par des méthodes non invasives de dosage hormonaux dans les excréments, permet une meilleure connaissance des cycles de reproduction. Il devient alors possible d’augmenter artificiellement les potentialités reproductives (insémination artificielle, fécondation in-vitro, transferts inter- et intra-spécifique d’embryons) ou de les réduire (contraception) en relation avec les besoin de gestion (Comizzoli et al. ; Locatelli et al. 2005).

Un dernier volet important de recherche développé ex-situ concerne les sciences vétérinaires et en particulier l’alimentation, les pathologies et l’épidémiologie. De nombreux travaux sont réalisés dans ce domaine (Chai et al. 2010 ; Chai 2011).


Conclusion

Les élevages conservatoires et les projets de réintroduction ne peuvent malheureusement s’appliquer qu’à une petite proportion d’espèce en comparaison avec les milliers d’autres qui sont actuellement menacées dans la nature. Seulement quelques centaines pourront être sauvées grâce aux programmes d’élevage. Cela nous ramène à la plus importante des missions associées à la conservation ex-situ qui est l’éducation à l’environnement. Les projets de réintroduction font souvent l’objet d’une couverture médiatique importante et elle doit être mise à profit pour véhiculer des messages d’éducation à l’environnement. Les zoos constituent aussi des lieux exceptionnels d’éducation par la masse de public qu’ils reçoivent. En effet, plus de 600 millions de personnes visitent annuellement les zoos du monde (10% de la population mondiale). Ce nombre de visiteurs n’est égalé par aucun autre groupe d’institutions orienté vers la conservation.

Je conclurai par cette phrase de Théodore Monod : « L’homme, ou bien se découvrant solidaire de l’ensemble du monde vivant, acceptera la réconciliation qui s’impose et renoncera à ses cruels orgueils, ou bien il ira tout droit, à bord du convoi dont il ne contrôle déjà plus la course, à une catastrophe où il risque d’entraîner... d’autres êtres, eux, bien innocents... ».



Bibliographie
  • La liste rouge de l'IUCN
  • La convention sur la diversité biologique
  • L'association enropéenne des parcs zoologiques
  • Benirschke, K, 1984. The frozen zoo Concept. Zoo Biology, 3:325-328
  • Chai N., Behr L., Chetboul V., Pouchelon J.L., Wedlarski R., Trehiou E., Gouni V., Misbach C., Petit A., Bourgeois A., Hazan T., Borenstein N., 2010. Successful treatment of a congenital pulmonic valvular stenosis in a snow leopard (Uncia uncia) by percutaneous balloon valvuloplasty. Journal of Zoo and Wildlife Medicine, 41(4):735-738
  • Chai N., 2011. La thermographie se révèle intéressante pour la médecine des animaux sauvages. La Semaine Vétérinaire, 1448:54-55
  • Comizzoli P., Mermillod P., Cognie Y., Chai N., Legendre S., Mauget R., 2001. Successful in vitro production of embryos in the red deer (Cervus elaphus) and the sika deer (Cervus nippon). Theriogenology, 55:649-659
  • Gustafsson E., Krief S., Saint Jalme M., 2011. Neophobia and Learning Mechanisms: How Captive Orangutans Discover Medicinal Plants. Folia Primatologica, 82:45-55
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  • Lesobre L., Lacroix F., Caizergues A., Hingrat Y., Chalah T., Saint Jalme M., 2010. Conservation genetics of Houbara Bustard (Chlamydotis undulata undulata): population structure and its implications for the reinforcement of wild populations. Conservation Genetics, 11:1489-1497
  • Locatelli Y., Cognié Y., Vallet J. C., Baril G., Verdier M., Poulin N., Legendre X., Mermillod P., 2005. Successful use of oviduct epithelial cell coculture for in vitro production of viable red deer (Cervus elaphus) embryos. Theriogenology, 64:1729-1739
  • Saint Jalme M., 2002. Endangered avian species captive propagation: an overview of functions and techniques. Avian and Poultry Biology Reviews, 13:187-202
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  • Seddon P. J., Soorae P. S., Launay F., 2005. Taxonomic bias in reintroduction projects. Animal Conservation, 8:51-58
  • Shepherdson D., 1994. The role of environmental enrichment in the captive breeding and reintroduction of endangered species. Pages 167-177 in P. J. S. Olney, G. M. Mace, and A. T. C. Feistner, editor. Creative conservation: interactive management of wild and captive animals. Chapman & Hall, London
  • Soulé M. E., editor. 1987. Viable population for conservation. Cambridge University Press, Cambridge
  • Traill L. W., Bradshaw C. J. A., Brook B. W., 2007. Minimum viable population size: A meta-analysis of 30 years of published estimates. Biological Conservation, 139:159-166

Modifié le: mercredi 4 février 2015, 12:59