Evolution moléculaire et Gradient latitudinal de Biodiversité

Le Gradient Latitudinal de Biodiversité (GLB) est un modèle de distribution des espèces qui a été accepté par la communauté scientifique. Cependant, il n'y a pas de consensus concernant les facteurs impliqués dans la mise en place de ce GLB. L'un des pionniers à avoir étudié ce gradient fut Alfred Russel Wallace (Biologiste britannique) dans son ouvrage "The Geographical Distribution of Animals, 1876". Cette revue se propose de regrouper les connaissances sur ce sujet à partir de 1876 et en liant ces références avec l'ensemble de nos connaissances concernant l'évolution moléculaire.
Le GLB résulte en la distribution hétérogène des espèces sur notre planète, avec une richesse spécifique plus importante au niveau de l'équateur par rapport aux latitudes plus élevées. On peut relier cette variation de richesse à trois phénomènes de base : le taux de spéciation, le taux d'extinction et le taux d'immigration. Concernant le taux de spéciation, il a été montré qu'il était plus élevé pour de nombreuses espèces au niveau des tropiques. On pourrait penser que ce gradient soit la combinaison entre un taux de spéciation fort et un taux d'extinction faible à proximité de l'équateur et inversement à proximité des pôles. Or les preuves concernant l'extinction des espèces sont insuffisantes pour conclure d'un quelconque effet sur le GLB. Et enfin, il a été montré que l'immigration d'espèces pouvait avoir un effet sur la distribution des espèces cependant il a été montré que ce phénomène était trop faible pour être important sur de grandes échelles.
Ces observations ont donc permis d'aboutir à une hypothèse qui est celle d'une vitesse d'évolution plus élevée au niveau des tropiques (Rohde, 1992). Cette différence de vitesse est liée aux différentes conditions environnementales entre les différentes latitudes. La différence de vitesse d'évolution d'un point de vue moléculaire pourrait influencer le taux de spéciation par l'accumulation de mutations et par sélection naturelle. En effet, un taux de mutation plus important en lien avec les conditions environnementales pourrait expliquer une augmentation du taux de spéciation. Parmi les facteurs qui peuvent influencer le taux de mutation, il y a le "taux métabolique". Cette augmentation du taux métabolique correspond à une augmentation du métabolisme et donc à une production accrue de radicaux libres oxygénés qui peuvent créer des mutations. Le taux de mutation peut être lié aussi au temps de génération des espèces et à la taille des populations. En effet, les espèces avec un temps de génération plus faible fixent plus de mutation et les petites populations sont plus sensibles aux mutations. Le rayonnement UV peut être source de mutations et le rayonnement UV est plus important dans les régions tropicales ce qui pourrait expliquer ce fort taux de spéciation au niveau des basses latitudes.
Cependant, il faut rester prudent car aucune étude n'a à ce jour fait le lien entre le taux d’évolution moléculaire et des différences dans le taux de spéciation, le taux d'extinction et le taux d'immigration. Pour pouvoir avancer dans la compréhension des facteurs de la mise en place du GLB et leurs conséquences d'un point de vue moléculaire, il va falloir trouver un moyen pour homogénéiser les échantillonnages et les méthodes et prendre en compte le fait que la plupart des facteurs sont liés entre eux et ne pas les traiter indépendamment.

Cette revue s'appuie sur un très grand nombres d'articles allant de 1876 à 2012. La plupart de ces revues sont publiées dans des journaux importants et elles ont participé à l'acquisition des connaissances actuelles sur le GLB.

Cette revue apporte une vue d'ensemble des nombreux facteurs intervenant hypothétiquement dans la mise en place du GLB. Elle reprend les hypothèses les plus probables et les plus acceptées par la communauté scientifique pour les reliées à la Biologie moléculaire. Cette revue permet de grouper plusieurs domaines de la biologie (Ecologie, Paléontologie et Biologie moléculaire) en s'appuyant sur des références connues. De plus, les auteurs ont partagé quelques perspectives qui permettront peut-être d'éclaircir les facteurs de mise en place du GLB.

Cette revue confirme qu'il y a pas de consensus concernant les facteurs de mise en place du GLB cependant elle propose de faire l'état de l'art de ce sujet en se basant sur une quantité impressionnante d'articles. Selon moi cette revue est une base solide pour avoir une vue d'ensemble des connaissances liées au GLB et elle permet de mettre en évidence les difficultés qui interfèrent dans la compréhension de ce sujet.