Des scientifiques de l'Institute for Breeding Rare and Endangered African Mammals (Institut pour l'élevage des mammifères africains rares en voie de disparition) travaillent en Afrique australe depuis plus de 15 ans pour protéger les chiens sauvages d'Afrique (Lycaon pictus), une espèce en voie de disparition.

Ils ont maintenant décidé de congeler le sperme du plus grand nombre possible de mâles génétiquement diversifié et de l'utiliser pour inséminer artificiellement des femelles chiens sauvages d'Afrique pour la première fois. Damien Paris, biologiste moléculaire et spécialiste de la reproduction, explique pourquoi la reproduction artificielle est le moyen le plus efficace et le plus économique pour garantir la survie de chiens sauvages présentant une diversité génétique.

Pourquoi le lycaon est-il en danger ?

Les chiens sauvages sont une espèce originaire d'Afrique subsaharienne. Ce sont des chasseurs en meute très efficaces, mais ils ont besoin de vastes domaines vitaux pour survivre et éviter les concurrents tels que les lions. Le problème est que la plupart des habitats restants sont si petits et si fragmentés qu'ils ne peuvent plus accueillir de grandes populations. Habituellement, lorsque les lycaons sont des chiots (âgés d'environ deux ans), ils s'éloignent et forment leur propre meute. Cependant enfermés dans dans de petites réserves, ils ne peuvent pas constituer des meutes. Ils sont alors contraints de se reproduire entre eux, ce qui réduit leur diversité génétique.

L'empiètement de l'homme rend les habitats de plus en plus petits pour presque toutes les espèces. Ce phénomène pousse de nombreuses réserves à atteindre leur capacité maximale. Aujourd'hui, les chiens sauvages n'occupent plus que 7 % de leur ancienne aire de répartition. Selon nos meilleures estimations, il reste environ 550 chiens en Afrique du Sud répartis en 14 populations très fragmentées.

Comment la diversité génétique peut-elle aider le lycaon à survivre ?

Elle contribue à renforcer la résistance aux maladies. Les épidémies de rage et de maladie de Carré sont fréquentes, soit parce qu'elles sont transmises par des chiens domestiques vivant à proximité, soit parce qu'elles sont transmises par des virus déjà présents dans les réserves. Ces maladies peuvent se propager rapidement parmi les chiens sauvages et décimer une meute, composée d'environ cinq à vingt chiens. En 2017, le virus de la maladie de Carré a complètement anéanti 21 des 22 meutes de chiens sauvages du comté de Laikipia, au Kenya, en moins de quatre semaines.

Nous prévoyons d'utiliser la congélation du sperme et l'insémination artificielle pour aider à répartir la diversité génétique entre des populations isolées. Les chiens sauvages auront ainsi de meilleures chances de survivre aux maladies. Nous pouvons prélever le sperme des chiens d'une région résistante au virus de la maladie de Carré et mélanger rapidement ces gènes précieux à de nombreuses autres meutes. Lors de la prochaine épidémie, un grand nombre de leurs descendants survivront. Nous estimons que cela pourrait avoir un impact significatif assez rapidement.

Quelles méthodes de conservation ont été utilisées auparavant ?

Pour accroître la diversité génétique, les chiens sauvages africains ont été translocalisés (déplacés) à travers l'Afrique du Sud depuis 1998. Les jeunes chiens prêts à quitter leur meute sont regroupés artificiellement dans un boma (enclos temporaire dans la nature) avec des chiens du sexe opposé provenant d'une autre partie du pays. Pendant plusieurs semaines, ils forment une nouvelle meute génétiquement mixte qui est relâchée dans la nature.

L'inconvénient de cette méthode est que la nouvelle meute est jeune et ne peut coloniser que l'habitat limité à la périphérie du territoire d'une meute établie. Il faut donc environ 150 générations (environ 300 ans) pour que les gènes de la nouvelle meute se répandent dans la population existante par le biais de la formation de meutes ultérieures et de la reproduction naturelle. Il n'est pas non plus possible d'introduire un chien de grande valeur génétique directement dans une meute établie pour qu'il s'y reproduise : il serait tué en raison de la hiérarchie sociale complexe de la meute.

Nous ne pouvons pas nous permettre d'attendre aussi longtemps. La plupart des problèmes auxquels sont confrontés les chiens sauvages sont apparus au cours des 200 dernières années. Une population entière de chiens sauvages pourrait disparaître lors de la prochaine épidémie.

Comment la congélation du sperme et l'insémination artificielle peuvent-elles aider ?

Nos recherches montrent qu'une approche hybride combinant la reproduction naturelle et artificielle pendant la translocation apportera de nouveaux gènes beaucoup plus rapidement. Nous pourrions même introduire directement des gènes précieux dans des meutes établies en déplaçant des spermatozoïdes plutôt que des animaux. Pour ce faire, nous envisageons de surveiller les signes de chaleur de la femelle alpha pendant que la meute est hébergée dans le boma de translocation. Nous pourrons alors l'inséminer artificiellement avec du sperme congelé provenant d'un mâle de valeur. Cette méthode permet de produire chaque année de nouveaux chiots génétiquement diversifiés et résistants aux maladies.

Notre plan de secours contre les épidémies consiste à créer une banque de sperme de chiens sauvages africains provenant de plusieurs mâles. Les spermatozoïdes congelés dans des cuves d'azote liquide à des températures très basses peuvent durer 50 ou 100 ans et continuer à produire des descendants. Cette méthode est très efficace dans l'élevage du bétail. Jusqu'à présent, nous n'étions pas en mesure de le faire parce que les spermatozoïdes de lycaons ne vivaient que 30 minutes après avoir été décongelés, alors que pour inséminer une femelle, les spermatozoïdes doivent survivre pendant au moins quatre à six heures. Nous avons récemment amélioré la technique de congélation, de sorte que les spermatozoïdes de lycaons sont désormais capables de nager et de survivre pendant huit heures après avoir été décongelés.

Nous pouvons maintenant mettre en place une banque de sperme de chien sauvage africain pour la première fois. Les spermatozoïdes congelés seront transportés sur le terrain dans des réservoirs portables d'azote liquide. Nos partenaires, l'Institut de recherche sur les mammifères de l'Université de Pretoria et Embryo Plus, nous aideront à développer la banque de sperme. Nous prévoyons de créer un consortium afin de disposer de plusieurs banques de sperme dans toute l'Afrique du Sud.

Est-ce que cela va coûter très cher ?

L'approche hybride est en fait un moyen moins coûteux de maintenir la diversité génétique chez les chiens sauvages d'Afrique. Des modélisations récentes sur d'autres espèces ont montré que l'approche hybride était entre 7 et 84 fois moins chère que l'approche de la reproduction naturelle. En effet, il fallait de 13 à 100 fois moins d'animaux pour maintenir une diversité génétique de 90 % dans la population sur une période de 100 ans.

Comme il faut moins d'animaux, le coût total de la conservation de l'espèce (y compris les coûts de gestion des animaux et des réserves, de la banque de sperme et de l'insémination artificielle) est moins élevé. Cette approche hybride pourrait permettre d'économiser de l'argent et d'alléger la capacité de charge des réserves sans réduire la diversité génétique des chiens sauvages, ce que la plupart des gestionnaires de la faune et des responsables politiques apprécieront grandement. Pour en savoir plus et soutenir cette initiative, visitez le site web du projet.

Damien Boyd Bertrand Paul Paris, Associate Professor and Head of the Gamete and Embryology (GAME) Laboratory, James Cook University