La mise en collection - Plateforme pédagogique du Muséum

La mise en collection
Résumé : Après une expédition, de retour au laboratoire, les scientifiques doivent mettre en collection les
spécimens collectés sur le terrain. Ce dossier s’intéresse dans un premier temps aux bases de données, qui sont
des outils très pratiques pour trouver des informations sur les collections naturalistes et sur les êtres vivants
et leur écosystème. Le dossier développe ensuite plusieurs parties sur la mise en collection en détaillant ses
objectifs, en expliquant ses techniques et en présentant deux exemples de collections nationales au Muséum :
l’herbier et la zoothèque.
Problématique : Comment conserver les spécimens collectés lors des expéditions avec leurs informations
associées afin qu’ils puissent être utilisés par les scientifiques du monde entier pour leurs travaux de recherche?
Objectifs : Décrire les méthodes de mise en collection et expliquer leurs utilités.
Niveaux : CM2, 6°, 3°, seconde, première, terminale
Disciplines : Éducation civique, SVT, Français
-----------------------Plan :
I) Les collections
Pourquoi des collections ?
Les techniques de mise en collection
II) Les bases de données
Présentation
Bases de données moléculaires
Bases de données écologiques
III) Les collection nationales
I) Les collections
a) Pourquoi des collections ?
Quand on parle de collection, il
peut s’agir de spécimens vivants
(jardins botaniques, serres, parcs
zoologiques, cultures ou élévages
dans les laboratoires, ect.), de
spécimens
morts
(herbiers,
zoothèques), de banques de
graines, de fossiles, de tissus. On
estime à environ 68 millions de
spécimens l’ensemble des objets
des collections du Muséum à la
disposition des chercheurs.
Vidéo présentant les grandes
serres du jardin des plantes
Panthère de Chine, collection vivante
Corvidés, collection empaillée, zoothèque
Présentation de la banque de
graines du MNHN
L’enrichissement des collections
Par Michel Tarnier
Les collections ont des intérêts divers :
En sciences naturelles, les spécimens ayant servi de supports pour les descriptions d’espèces sont appelés types.
Ils servent de modèles de référence pour les individus trouvés plus tard : si un spécimen est difficile à identifier,
le chercheur peut aller consulter la collection qui possède le type pour le comparer avec son individu. Ainsi
les collections sont utiles pour identifier des spécimens, en particulier en ce qui concerne les végétaux et les
invertébrés. L'holotype est le type original, explicitement désigné par l'auteur du nom dans la publication
originale. Un paratype est un spécimen cité dans la description de l’espèce quand l'auteur a désigné plusieurs
spécimens à la fois comme types. Ces spécimens qui font référence doivent être gardés précieusement.
Présentation
de
l’histoire
des collections du MNHN
par Michel Tarnier
Interview de Nicolas Puillandre
Les objectifs des collections
ll est possible d’étudier d’une
nouvelle manière les collections
grâce aux nouvelles technologies,
notamment celles liées à la
génétique moléculaire tel que le
barcoding. Ainsi on peut trouver
de nouvelles espèces parmi les
prélèvements non encore identifiés
et ceux attribués à une espèce
proche.
Crustacé mis en collection séche en 1842, zoothèque, MNHN
Des collections utiles à la recherche par Michel Tarnier
Il manque également de nombreuses données sur les distributions géographiques des spécimens dans
les collections des siècles passés qui auraient pu être utiles aujourd’hui. Désormais, dans un contexte de
changements climatiques globaux, ces informations doivent être associées aux spécimens mis en collection.
L’émeur noir rapporté de l’expédition de
Baudin en 1802, zoothèque, MNHN
L’émeu noir, seul au monde
par Michel Tarnier
Les collections contribuent à l'étude de l'évolution grâce notamment
à l'anatomie comparée, mais aussi à la conservation de la nature et de
la biodiversité quand il s'agit de collection d'échantillons vivants. De
nombreuses espèces rares ou disparues ne sont connues que grâce à ces
collections. Pour certaines espèces en voie de disparition, disparues ou
très rares, leur mise en collection est essentielle afin que la communauté
scientifique internationale puisse conserver quelques spécimens pour
les travaux de recherche. Actuellement dans le monde, avec les grands
changements dans les milieux naturels, dus aux activités humaines, il y a
une érosion de la biodiversité et beaucoup d’espèces disparaissent ou se
raréfient. Selon L’Union Internationale pour la Conservation de la Nature
(IUCN), le rythme actuel d’extinction serait de 25 000 à 50 000 espèces
chaque année (soit entre 100 et 1000 fois plus que le rythme d’extinction
« normal », hors période de crise, basé sur les données paléontologiques).
Vivants ou non, rares ou répandus, les spécimens d’histoire naturelle conservés dans les différentes collections
du Muséum national d’Histoire naturelle sont tous uniques et recèlent des informations précieuses pour la
compréhension de la planète Terre et de la vie qui la peuple :
Des collections au MNHN depuis quand ?
Après plus de 350 ans d’accumulation de la diversité naturelle, ce fond
des collections du Muséum continue de s’enrichir aujourd’hui pour la
recherche actuelle et future, mais aussi pour diffuser les connaissances
auprès du plus grand nombre.
Des collections pour qui ?
Le Muséum est un lieu ouvert à tous. Scientifiques, étudiants, écoliers
et amoureux de la nature ont accès à ses collections, pour satisfaire une
curiosité ou pour servir la recherche.
Des collections pour quoi faire ?
Des vocations multiples : les objets des collections naturalistes offrent
à tous la possibilité de découvrir notre univers tant de manière sensible
que raisonnée.
Des collections uniques
Le patrimoine est fragile. Il est un bien culturel qui participe à la
transmission de la mémoire de la nature, de l’Homme et de son
activité. La perte et la destruction de ces biens sont des atteintes aux
fondements même de la connaissance de notre univers.
b) Les techniques de mise en collection
Peaux de tigre faisant partie de la collection
historique, zoothèque, MNHN
Les collections d’organismes sont issues de collectes sur le terrain. Lorsque les spécimens prélevés lors d’une
expédition arrivent au laboratoire, il est rare qu’ils soient déjà identifiés. Tous les spécimens prélevés lors d’une
expédition sont transportés en conteneur par bateau puis camion jusqu’aux locaux du Muséum. L’équipe de
“La Planète Revisitée” réalise des séjours de tri : des personnes connaissant bien les familles d’un même taxon
travaillent durant plusieurs semaines afin de trier les spécimens d’une même expédition en lot par famille. Ces
lots de spécimens de la même famille sont envoyés au spécialiste du réseau “La Planète Revisitée” qui travaille
sur cette famille. Après avoir déterminé l’espèce, il faut donc mettre en collection les spécimens afin d’assurer
sa conservation et son archivage.
Le devenir des collectes
Philippe Maestrati
L’identification des spécimens
Claire Villemant
La mise en collection des
Sacculines Fabien Tredez
La mise en collection des
Reptiles Nicolas Vidal
Arrivée de conteneurs aux entrepôts du muséum
La mise en collection des
Crustacés
Paula Martin-Lefèvre
Mise en alcool des Hyménoptères
Les Arthropodes, les Mollusques
ne sont pas fixés au formol, ils
sont
directement
conservés
dans de l’alcool éthylique dilué
généralement à 70°, avec de l'eau
déminéralisée. Après avoir plongé
les animaux frais dans l'alcool à
70°, il convient de le renouveler
au moins une fois car si le titrage
de la solution baisse, cela peut
entraîner une macération (faible
pourrissement) des spécimens.
La mise en collection des
Mollusques Nicolas Puillandre
Préparer les spécimens pour les conserver longtemps (plusieurs
centaines d’années) :
Conservation en fluide :
Lors d’une mise en collection, il va de soit qu’il faut essayer de conserver
l'apparence des spécimens. Il faut pour cela fixer les spécimens avant
leur mise en alcool pour la conservation. Les solutions à base de formol
sont les seules solutions capables de fixer à long terme toutes sortes de
tissus. Le but de la fixation sera non seulement de conserver l'apparence
externe des organes, mais aussi de fixer les tissus et leurs structures pour
pouvoir les étudier par la suite. La fixation est le traitement chimique
des tissus qui empêchera la dégradation des protéines et qui permettra
la coagulation du contenu cellulaire en substances insolubles. Pour les
animaux relativement volumineux (Reptiles, Amphibiens), il faut les fixer
au formol avant de les conserver dans l'alcool. Cette fixation va permettre
de conserver les pigmentations du spécimen. Le formol du commerce
est une solution de formaldéhyde à 40 %. La fixation s'effectue avec une
solution à 4-5 % (1 partie de formol pour 20 parties d'eau). Le formol
est injecté à l'aide d'une seringue et les spécimens sont laissés dans la
solution de fixation pendant quelques jours. Ils seront rincés à l'eau avant
de les conserver dans l'alcool.
Spécimens mis en alcool quelques heures après leur collecte aux Iles du Salut
Arrivée des spécimens au laboratoire de la zoothèque, préparation pour mise en collection
Les spécimens fixés ou non selon
leur nature seront conservés dans
une solution de conservation;
“La solution de conservation doit
stabiliser l’état du spécimen et le
conserver dans l’apparence et la
forme de la vie. Elle doit ainsi le
protéger de l’autolyse, des agents de
dégradation et de la déshydratation
; enfin, elle doit minimiser les
rétrécissements et les gonflements”
(romero-sierre et webb, 1983). les
fluides conservateurs permettent
aussi de protéger les spécimens
des agents biologiques (germes,
bactéries, champignons…), tout
en les gardant utilisables pour la
recherche ou l’exposition au public.
Du fait des multiples usages des
spécimens préservés et de la variété
des organismes conservés en fluide,
un grand nombre de solutions de
conservation sont utilisées. Pour
la grande majorité des spécimens
de la zoothèque du MNHN, c’est
l’éthanol qui est utilisé. L’éthanol
permet une bonne conservation de
l’information génétique portée par
les molécules d’ADN.
Lors de la mise en collection définitive, les petits spécimens sont mis chacun dans un tube, rempli d'alcool à
70% selon la procédure précédemment décrite. Ces petits tubes sont bouchés et tous les tubes sont plongés
dans un grand bocal du type, bocal à confiture avec joint élastique, lequel renferme lui aussi de l'alcool à
70 jusqu'à totalement recouvrir les tubes. Les spécimens plus gros sont placés seuls dans un bocal. Pour des
animaux aquatiques, ne jamais oublier qu'ils renferment beaucoup d’eau, et qu'un double changement d'alcool,
à huit jours d'intervalle, avant mise en collection, s'impose pour éviter la macération.
Collection de Crustacés en alcool dans les compactus de la zoothèque, MNHN
Poissons en alcool, zoothèque, MNHN
Conservation à sec :
Pour les collectes botaniques, algues, plantes à fleurs, mousses, fougères, champignons, les spécimens sont
séchés sur le terrain à l’aide de sels de silice ou de four. Ils seront mis en collection (herbier) sous forme de
spécimens secs.
Presse pour algues, îles du Salut
Billes de silicagel, absorbant d’humidité
Four de terrain permettant de sécher les spécimens végétaux collectés mis en journal
Algues, du terrain aux collections
Line Le Gall
Web documentaire sur l’herier
A-F Sion et V. Gaullier
Plante mises à sécher, Mitaraka
Réchaud du four de terrain
La mise en collection des Algues
Line Le Gall
Fiche pour aider à la réalisation d’un alguier à partir d’algues marines
Lien vers les collections botaniques du MNHN
Pour les Arthropodes terrestres, les méthodes de préservation des spécimens varient selon la morphologie
et l’usage que l’on souhaite en faire, certains sont conservés dans l’alcool. Beaucoup d’insectes sont conservés
séchés : plusieurs méthodes de montage et de conservation des spécimens d'insectes ont été mises au point par
les entomologistes, elles sont dépendantes de la nature de l'insecte. Les insectes à corps mou qui se déforment
facilement à la suite de la déshydratation ou de la décomposition de leurs viscères n'auront pas le même
traitement que les insectes à carapace rigide qui conservent la forme de leur corps après déshydration. Une
fois morts, les insectes prennent des positions non naturelles qu'il faut changer par une préparation adéquate.
Les papillotes sont utilisées pour conserver des spécimens de petits insectes ou d’insectes à grandes ailes. Les
papillotes sont des enveloppes de papier triangulaires ou rectangulaires, translucides. Elles permettent de ranger
beaucoup de spécimens non montés dans une même boîte. Les spécimens sont mis en papillote sur le terrain et
seront réhydratés et étalés au laboratoire. Des sels de silice sont mis dans la boite contenant les papillotes afin
de les sécher et d’éviter leur décomposition. Les spécimens peuvent être stockés longtemps en papillote.
Les insectes gardés au congélateur doivent être ramenés à la température
ambiante en les sortant à l’avance. Les spécimens séchés nécessitent
une réhumidification. Ce processus nécessite un séjour de 12 à 24
heures dans un ramollissoir. La réhumidification des spécimens permet
de leur donner de la souplesse pour pouvoir les étaller. Avant de les
monter, il est souvent nécessaire de nettoyer les spécimens. Le corps
des insectes capturés au piège lumineux, au filet fauchoir ou au piègefosse est fréquemment recouvert de particules de toutes sortes qu'il faut
enlever. Les bocaux de collecte sales peuvent causer des heures de travail
supplémentaire. Pour les spécimens fragiles, le nettoyage se fait sous une
loupe avec un pinceau très fin et souple ou avec une pince à mâchoires
fines. Pour les spécimens qui ne possèdent pas d'ailes fragiles, d'écailles
ou de longs poils, les Coléoptères (à l'exception des Charançons) ou les
Orthoptères par exemple, il est facile de les laver dans de l'eau tiède à
laquelle on a ajouté un peu d'ammoniac ou une goutte de détergent doux.
La mise en collection des
La mise en collection des
Hyménoptères
Papillons
Papillotes avec papillons, Mitaraka
Claire Villemant
Jérôme Barbut
Frais, souples, propres et correctement préparés, les spécimens sont maintenant prêts pour le montage. Les
insectes destinés à l’épinglage doivent être assez souples pour pouvoir manipuler leur pattes et leurs ailes sans
les casser. L’épinglage des spécimens nécessite des épingles entomologiques, qui résistent à la rouille. Si l’insecte
est assez gros, l'épingle est piquée dans le thorax du spécimen, à un endroit qui varie selon l'ordre auquel
l'insecte appartient. Les épingles utilisées sont de tailles variables numérotées de 000 à 7. Si les spécimens sont
trop petits pour être épinglés directement, ils peuvent être collés sur une paillette (petit morceau de carton)
retenu par une épingle entomologique.
Lors de l’étalage du spécimen, le préparateur dispose certaines parties du corps de l'insecte de façon à pouvoir
les examiner facilement. Les pièces buccales, les antennes, les ailes et les pattes sont légèrement décollées du
corps pour en faciliter l'examen. Cette étape sert aussi à donner une position naturelle au spécimen. L'étalage
se pratique avec un spécimen monté sur une épingle entomologique, quand l'insecte est encore souple, en
utilisant une planche de montage appelée étaloir. Les spécimens étalés sont laissés à l’air libre sur les étaloirs
durant une à trois semaines, selon leur taille.
Étaloirs à Coléoptères
Ces étaloirs ne sont pas réservés uniquement à la préparation des
Coléoptères. Ils peuvent servir également à tout spécimen d'insectes dont
on ne veut pas étaler les ailes. Ils sont tout simplement faits de plaques
de polystyrène expansé, matériaux isolants ou d'emballage, suffisamment
épais pour enfoncer les épingles. L'épingle est piquée verticalement
dans la planche pour que l'insecte repose ventralement sur la surface
de l'étaloir. Les appendices sont disposés symétriquement à l'aide de
pince sfines, en leur donnant une position naturelle. Ils sont maintenus
en place avec des épingles piquées dans la planche. Les épingles seront
retirées une fois l’insecte sec. Seule l’épingle piquée dans le corps ou dans
la paillette accompagne le spécimen en collection.
à
oirs
Étal
ères
éopt
l
o
C
Étaloirs à Papillons
Les ailes des Papillons doivent être
toujours étalées sur des étaloirs
spéciaux que l'on peut acheter ou
fabriquer soi-même. La technique
d'étalement demande une certaine
dextérité et constitue toujours
une opération délicate. Ces
étaloirs servent aussi à préparer
les Odonates, les Fourmilions,
les Cigales et les espèces dont
on veut étaler les ailes d'un côté,
généralement celles situées du côté
droit.
rs
loi
Éta
ns
illo
p
a
àP
Une fois séchés et l'étiquette de référence ajoutée sur l'épingle, les insectes sont placés dans des boîtes spéciales.
Vitrées et de dimensions variables, ces boîtes à insectes doivent avoir obligatoirement une hauteur intérieure
libre minimale de 6 cm, un fond recouvert d'une planche de mousse de polystyrène et fermer hermétiquement.
Les boîtes de spécimens doivent être entreposées à l'abri de la lumière, de l'humidité et de la poussière, dans une
pièce aérée, où les écarts de température sont faibles. On doit éviter d'entreposer les insectes dans une cave ou
un sous-sol humide. Respectant le type de collection et l'ordre choisis, les boîtes sont placées sur des étagères,
à plat ou verticalement comme des livres. Les boîtes sont numérotées et leur contenu est indiqué sur le côté
visible.
La collection d'insectes mérite d'être bien protégée :
Les principaux dangers qui la menacent sont l’humidité et les insectes. Un excès d'humidité se manifeste par
des spécimens moisis et des épingles rouillées, des champignons peuvent aussi se développer. Afin de prévenir
ces dégâts, il faut entreposer la collection dans un endroit où l'humidité relative est inférieure à 65 %. Divers
insectes se nourrissent d'insectes morts et peuvent causer d'importants dommages aux collections. Parmi les
principaux ravageurs se trouvent les dermestes et les anthrènes (des coléoptères), ainsi que les minuscules poux
de livres (des psocoptères). La meilleure façon de protéger une collection contre les insectes indésirables est
de la garder dans une boîte étanche. Si vous trouvez des insectes vivants dans votre collection, éliminez-les en
plaçant la boîte au congélateur pendant trois jours, bien enveloppée dans un sac de plastique. Lorsque vous
sortirez la boîte, ne l'ouvrez pas avant qu'elle soit à la température de la pièce, sinon de la condensation se formera
sur les spécimens. La meilleure façon d'assurer la protection d’une collection est de vérifier régulièrement l'état
de ses spécimens.
Conservation au froid :
Lors des phases de terrain, des prélèvements de tissus sont réalisés sur les
spécimens. Ces tissus et les extractions d’ADN qui sont faites à partir des
tissus forment également d’importantes collections. Pour la conservation
des tissus et surtout des ADN, le Muséum national d’Histoire naturelle
utilise le froid. Les tissus sont conservés dans de l’alcool à 95° dans un
frigidaire. Les tissus sont dans des plaques “matrix” possédant 96 tubes
de 0.75ml. Chaque plaque à un nom unique reporté dans la base de
données.
Les ADN extraits des cellules de ces tissus sont conservés à -20°C dans des
réfrigérateurs, plus l'ADN est froid, moins il se dégrade. Si la chaîne du
froid n'est pas rompue, les ADN peuvent être conservés très longtemps. Il
y a toujours de la dégradation car l’alcool n'est jamais de l'alcool pur, cette
dégradation est accélérée à chaque décongélation de l'ADN, et également
en présence de lumière. Au Muséum national d’Histoire naturelle, on
estime que rien que pour les collections de mollusques marins, il y a plus
de 45000 prélèvements de tissus et plus de 35000 extractions d'ADN en
collection.
Plaque matrix avec collection de tissus
Mise en tube de tissus
II) Les bases de données
a) Présentation
Il y a plusieurs types de bases de données utilisées autour des expéditions
et une grande diversité d’informations y est entrée :
Sur le terrain, les participants aux expéditions font
des observations au niveau des stations de collectes
(écologie, mesure de paramètres physico-chimiques,
coordonnées GPS, photographies des milieux…). Ces
observations sont rentrées dans des bases de données
liées aux spécimens de ces stations, qui seront mis en
collections exemple : BasExp
On y retrouve les informations importantes concernant
les expéditions, les stations de collecte, pour le volet
hauturier de la Guyane en 2014.
Mesure du diamètre des troncs et des lianes dans la parcelle d’étude
Lorsque les spécimens collectés arrivent au laboratoire
de terrain, les scientifiques recueillent des données
spécifiques aux spécimens (photographies, liens
écologiques avec une autre espèce, première
identification, taxon, observations diverses). Ces
informations sont mises dans des bases de données
qui seront liées aux collections de spécimens. Exemple
collections informatisées du MNHN correspondant
aux spécimens du volet hauturier de Guyane 2014.
Réalisation des photographies des crustacés collectés
Le prélèvement d’un petit morceau de tissu permet de
réaliser un séquençage ADN. Après les expéditions,
les collections de tissus passent au séquençage : cela
permet de caractériser chaque spécimen à partir
d’un gène du génome mitochondrial (la cytochrome
oxydase ou COI). On obtient alors une fiche d’identité
de chaque spécimen que l’on appelle un code-barres
génétique ou DNA Barcoding. Ces informations
spécifiques des individus collectés sont entrées dans
des bases de données liées aux collections comme
MarBol.
Matériel et étiquettes pour les prélévements de tissu
Spécimen des collections historique du MNHN
Les collections de spécimens du MNHN, véritables
archives de la Terre, sont les plus riches du monde,
avec celles du British Museum de Londres et celles
du Smithsonian Institution de Washington. Les
chercheurs du monde entier, pour travailler sur des
spécimens en collection, ont besoin d’avoir un aperçu
informatique pour retrouver les spécimens et toutes les
informations qui les concernent. Les basses de données
souvent liées entre elles permettent ce travail à partir
d’une connexion internet : Portail des collections du
MNHN
b) Les bases de données moléculaires
Le barcoding moléculaire ou codes-barres génétique permet d’établir une carte d’identité moléculaire des
spécimens. Le séquençage de l’ADN d’un gène qui est présent chez tous les spécimens étudiés (un gène
mitochondrial) permet de connaître précisément la molécule d’ADN codant pour ce gène et de construire un
code-barres spécifique de cette organisation moléculaire. Ces codes-barres permettent ensuite aux chercheurs
de travailler sur leurs spécimens, leurs familles, en comparant facilement cette petite partie de leur information
génétique. Cette technique de taxonomie moléculaire sert à classer des individus d’espèces inconnues. La
quantité massive de données génétiques présentes dans ces bases de données forme une source inestimable
d'informations qui complète les autres jeux de caractères (anatomique, morphologique, écologique...). Le travail
des chercheurs à partir de ces bases de données a permis de régler de nombreuses questions taxinomiques,
de résoudre des synonymies et de révéler de nouveaux cas de diversité négligée ou cryptique. Il existe de
nombreuses bases de données regroupant ces informations moléculaires.
Interview de Line Le Gall
Le barcoding et les Algues
Interview de Claire Villemant
Le barcoding et les Insectes
Interview de Nicolas Puillandre
Le barcoding et les Mollusques
Au cours des dernières décennies, le séquençage des molécules d’ADN s’est très largement généralisé grâce
aux progrès technologiques et à la baisse des coûts. Cette démocratisation a permis au Muséum et à ses
chercheurs de s’investir dans ces activités de séquençage de l’ADN. La diversité et l’ampleur des collections du
Muséum offrent une très vaste ressource pour la production de données moléculaires. Les invertébrés marins
sont particulièrement concernés. Depuis les années 2000, l’ADN de nombreux spécimens en collection a été
extrait et séquencé. Dans une logique de traçabilité, une collection d’extraits d’ADN s’est alors constituée. Cette
collection est conservée à - 20°C dans le tampon d’extraction de l’ADN. Elle comprend (en 2014) un ensemble
de 25 000 mollusques (dont 38 holotypes et 87 paratypes), et plus de 4 500 crustacés (dont 167 holotypes et 357
paratypes). Les activités de séquençage dans un but de barcoding ADN ont débuté en 2008 dans le cadre du
programme MarBoL (Marine Barcode of Life). L’objectif de ce projet était de caractériser moléculairement les
mollusques et les crustacés marins des collections du Muséum par le séquençage d’un fragment du gène COI,
utilisé pour ses capacités à discriminer les différentes espèces animales (d’où le terme de «barcode ADN»).
Spécimens en alcool et prélévements de tissus dans les tubes sur les plaques pour les futures extractions d’ADN
Le projet “Barcode of life” est alimenté par ces bases de données. Le gène utilisé est un gène mitochondrial,
plus précisément la sous unité 1 du gène de la Cytochrome oxydase. Le projet International Barcode of Life
(iBOL) est la plus importante initiative d’étude portant sur le génome de la biodiversité jamais entreprise.
Plus de 30 pays sont impliqués. L’iBOL est hébergé par l’Institut de la Biodiversité de l'Ontario (Université
de Guelph). Le projet compte environ 4,5 millions de spécimens « barcodés » représentant presque 500 000
espèces. Ces codes-barres seront intégrés au vaste programme BOLD (Barcode of Life Data System) et, à
terme, une bibliothèque de référence de l’ensemble des eucaryotes terrestres est envisagée.
Des collections de prélèvements de tissus et d’extraits d’ADN ont alors été créées en parallèle de l’activité de
séquençage. Le défi a été de conserver un lien sûr et pérenne entre les spécimens, les prélèvements, les extraits
d’ADN et les séquences nucléotidiques produites. Ce programme a joué le rôle de pilote et a permis la mise
en place de la chaîne de travail qui assure la traçabilité et la qualité des données. Les données de MarBol
sont partagées dans BOLD et dans GenBank. Ce protocole de gestion des données moléculaires s’inscrit
aujourd’hui dans un contexte plus large que le projet MarBoL. Il est adapté à toutes les collections du Muséum
et tous les projets de recherche incluant une analyse de l’ADN de spécimens conservés dans les collections.
L’enrichissement et la gestion de ces collections de tissus et d’ADN s’effectuent uniquement grâce au soutien
des expéditions scientifiques récentes et des projets de recherche associés (phylogénie, taxonomie intégrative,
processus évolutifs…).
Les bases de données moléculaires permettent grâce au barcoding moléculaire de réaliser des travaux de
recherche scientifique sur la classification des êtres vivants, leur évolution, leurs liens de parenté mais aussi de
retrouver l’origine et d’identifier un produit dérivé d’une espèce. Exemple : déterminer l’origine du cuir d’une
chaussure, d’une truffe ou d’un poisson d’un plat cuisiné… C’est un outil important pour la traçabilité des
marchandises qui circulent dans le monde.
Le barcoding ADN : un outil
pour étudier la biodiversité des
invertébrés terrestres.
Recherche de vers de terre dans une souche,
ils sont tout de suite mis dans l’alcool pour
freiner la dégradation de l’ADN
Grâce aux bases de données moléculaires, il est possible d’obtenir beaucoup d’informations sur la biodiversité
d’un environnement simplement à partir de prélèvements d’eau, d’air, de sol, de sédiments, d’excréments…
On parle de métabarcoding pour ce type d’étude. Plus les bases de données sur les espèces seront complètes,
plus cette technique, peu destructive, donnera des résultats. Exemple d’études sur le suivi de la biodiversité
aquatique et terrestre grâce à l’ADN environnemental (ADNe) : SPYGEN
C) Les bases de données écologiques
Nous allons prendre l’exemple
de l’INPN (Inventaire National
du Patrimoine Naturel). L’INPN
est un système mis en place afin
d’assurer de manière standardisée
la restitution de données de
synthèse nécessaires à l’expertise,
à l’élaboration de stratégies de
conservation et à la diffusion
d’informations et de rapports
nationaux et internationaux sur
le patrimoine naturel français
(espèces végétales et animales,
milieux naturels et patrimoine
géologique).
Interview de Nicolas Vidal
Les bases de données réptiles
Interview de Julien Touroult
Les bases de données
Capture d’écran de la page d’accueil du site internet de l’INPN
L’INPN a été initié en 2003 sur la base des données gérée depuis 1979 par le Secrétariat de la Faune et de la Flore
(SFF) du Muséum National d’Histoire Naturelle (MNHN). Le MNHN assure la responsabilité scientifique des
inventaires menés dans ce cadre. Le Service du Patrimoine Naturel (SPN) développe la mission d'expertise
confiée au Muséum National d'Histoire Naturelle pour la connaissance et la conservation de la nature. Cette
expertise s’inscrit dans une logique de développement durable et de conservation de la nature. Le SPN a pour
objectif d’aider les décideurs et le public à mieux connaître notre patrimoine naturel, pour in fine, favoriser sa
préservation. Elle consiste à fournir un appui scientifique à des acteurs français et internationaux, publics ou
privés, pour l’élaboration de politiques de conservation de la nature, la caractérisation de l’état de conservation
d’espèces, d’habitats ou d’écosystèmes, le développement d’indicateurs, et l’évaluation de l’impact de projets ou
activités nouvelles.
Fiche espèce de Subulina octona sur la base de données espèce de l’INPN
Les objectifs de l’INPN sont :
• d’assurer le développement d’une base de données nationale sur la biodiversité de la France
• de diffuser les données des programmes nationaux de différents types :
• espace naturel : ZNIEFF, Natura 2000, espaces protégés, inventaire national du patrimoine géologique
• répartition des espèces : inventaires nationaux, inventaires par unité départementale, état de
conservation, programmes d’inventaire et de sciences participatives, collections…
• statut d’espèce : taxonomie, protection et réglementation, menaces (listes rouges…)
• de fournir une bonne information sur les sujets liés à la conservation de la biodiversité : répartition et
bases de connaissance (textes sur les espèces et habitats, iconographie…)
• de permettre l’expertise des lacunes et des besoins en matière d’inventaire et de suivi de la biodiversité
• de faire des synthèses et des communications sur l’évolution de la biodiversité et de la géodiversité
Les bases de données concernant la Guyane sont sur les liens suivants :
• Bases de données correspondantes au volet hauturier de l’expédition : dans BasExp
collections informatisées correspondantes du MNHN
• Bases de données correspondant au volet côtier de l’expédition aux îles du Salut : dans BasExp
collections informatisées du MNHN
• les collections du MNHN provenant de la Guyane
III) Les collections du MNHN
Les collections naturalistes doivent être conservées en bon état et partagées avec le public. L’herbier et la
zoothèque permettent de conserver avec un maximum de sécurité les collections nationales mais il est
impossible pour des raisons de protection des spécimens d’ouvrir ces lieux au public. Afin de montrer les
plus beaux spécimens, le Muséum national d’Histoire naturelle possède différents lieux ouverts au public : la
grande galerie de l’évolution, la galerie d’anatomie comparée et de paléontologie, la galerie de minéralogie et de
géologie, la ménagerie, les grandes serres, le parc zoologique de Paris, le musée de l’homme, le harmas JeanHenri Fabre.
Ces lieux aménagés par des
spécialistes des musées et de la
médiation scientifique permettent
de montrer les découvertes
scientifiques faites à partir des
collections pour le plaisir des
yeux et la compréhension des
travaux scientifiques. Le grand
public a la possibilité de fouiller
dans les collections comme le font
les chercheurs grâce au portail
numérique des collections du
MNHN.
portail numérique des collections du MNHN.
Les collections botaniques ne se limitent pas à des herbiers, on y retrouve l’alcoothèque, les Algues, les
Bryophytes, les Champignons, les herbiers historiques, l’histothèque, les Orchidées, la palynothèque, les plantes
vasculaires, les collections de tissus et d’ADN, la xylothèque.
Les planches d’herbier, c’est-à-dire les feuilles de papier sur lesquelles sont collées des plantes, sont des preuves
qu’une plante a existé à un moment et à un endroit précis. Pour pouvoir être inventoriées et partagées plus
facilement, les scientifiques ont pensé à numériser les planches d’herbier, c’est-à-dire les scanner, pour les
diffuser sur internet. De plus, cela permet de conserver une copie de la planche originale, au cas où celle-ci
s'abîme. L’herbier numérisé, le Muséum a décidé de lancer le site «Les Herbonautes». Celui-ci invite le public
à contribuer à la création d’une base de données scientifiques à partir des millions de photos de plantes dont il
dispose.
Les collections d’arthropodes sont des animaux segmentés possédant un squelette externe et articulé. Il s'agit
du groupe d'animaux le plus diversifié. L’ensemble des collections d’arthropodes terrestres est composé des
insectes, des arachnides et des myriapodes. La collection des onychophores lui est rattachée. Avec plus de 40
000 000 de spécimens, il représente en nombre, plus de la moitié des collections du Muséum national d’Histoire
naturelle.
Les collections d’invertébrés marins sont celles qui présente le plus fort taux d’accroissement par an grâce aux
nombreuses campagnes océanographiques. Il renferme un nombre important de types récents et historiques et
forme l’un des fonds les plus riches au monde tant en diversité qu’en abondance.
Les collections de vertébrés comporte près de 1,4 millions de spécimens.
L’ensemble Ressources Biologiques Cellules vivantes et cryoconservées (RBCell) du Muséum national
d’Histoire naturelle conserve des microorganismes ou cellules permettant d’étudier les mécanismes du vivant
(e.g. information génétique, processus cellulaires et métaboliques).
Les collections vivantes d’animaux et de plantes regroupées au sein du département des jardins botaniques et
zoologiques sont conservées dans 3 parcs zoologiques réunissant 3 700 individus (hors arthropodes) répartis
en 400 espèces et dans 5 jardins botaniques comptant près de 250 000 plantes réparties en 22 000 espèces.
Les collections de paléontologie comporte entre 5 et 6 millions de spécimens et de lames de microfossiles dont
2 millions de lots d’invertébrés et 450 000 de vertébrés.
Les collections de l’ensemble de géologie comprennent plus de 4 000 météorites, près de 24 000 spécimens
de roches endogènes, 294 000 roches exogènes, 133 000 minéraux et plus de 8,5 km de forages de sédiments
océaniques.
Les collections de préhistoire regroupent les restes d’hominidés, de faunes et de flores qui leurs sont associés,
de leurs environnements et des témoignages culturels des sites qu’ils occupaient.
Les collections d'anthropologie biologique du Muséum sont parmi les plus importantes au monde par leur
diversité et constituent un matériel unique pour des recherches comparatives. Avec environ 30 000 pièces
ou lots, ces collections sont célèbres pour leurs grands fossiles originaux du paléolithique européen, dont les
Hommes de Cro-Magnon et de nombreux néandertaliens, mais aussi pour leurs moulages phrénologiques et
ethnologiques ou encore leurs momies.
Les collections d’anthropologie culturelle du Muséum sont tournées vers les problématiques des interrelations
des sociétés humaines avec leur environnement, à travers les techniques, les représentations, les savoirs et
les savoir-faire. Elles comportent deux sous-ensembles : ethnologie et ethnobiologie. L’ethnologie aborde
également les questions de l’évolution techno-culturelle des sociétés dans le contexte de la mondialisation, ce
qui comprend les aspects identitaires. L’ethnobiologie, composée de l’ethnozoologie et de l’ethnobotanique,
illustre les relations avec le monde animal et le monde végétal.
Les collections écrites, graphiques, historiques, artistiques et électroniques du Muséum sont constituées,
conservées et diffusées par la Direction des bibliothèques et de la documentation. Elles représentent 2 millions
d’imprimés, 200 000 documents graphiques, 10 000 cotes de manuscrits et archives, 3000 objets d’art et de
collection, 11 000 titres de périodiques électroniques.
Crédits photographiques :
Thierry Magniez / MNHN-PNI /expédition LPR
Réalisation : Logbook
Liens web :
Les collections du MNHN
Les bases de données du MNHN
La base de données WORMS (World Register Of Marine Species)
INPN (Inventaire National du Patrimoine Naturel), banque nationale de référence sur la biodiversité française
Diffusion des premières déterminations suite à l’expédition au Mitaraka
« Numériser et promouvoir les collections d’histoire naturelle » Marc Pignal et Éva Pérez
« De l’utilité des collections d’histoire naturelle » Viviane Thivent
Un meilleur accès à l’ADN des spécimens de musées (présentation du projet SYNTHESIS)
« Importance des collections de Sciences naturelles pour la connaissance de la biodiversité » : Alain Canard,
Jean-Claude Beaucournu, Joël Boustie et Dominique Bernard
« Cultures scientifiques et musées d’histoire naturelle en France » : Michel Van-Praët
« Les collections de sciences naturelles : Principaux types selon leurs fonctions prédominantes » : Pierre Brunel
« Collectionner le vivant : régulation, marché, valeur » : David Pontille, Fabien Milanovic et Emmanuelle RialSebbag
En anglais : The recognised value of collections : liste d’une quinzaine d’articles en anglais sur les rôles et
l’importance des collections d’histoire naturelle
Article : Natural History Museum Collections in the 21st Century
Article de la BBC Earth : The new species hiding in museums Michelle Douglass