Projet H2020 BIG4 : BIG4 - Biosystématique, Informatique et Génétique des 4 grands groupes d'insectes : former les chercheurs et entrepreneurs de demain

Le mystère des insectes révélé Les insectes sont la forme de vie la plus abondante sur Terre. Pour exploiter l’énorme potentiel de sa diversité biologique, nous devons comprendre les aspects clés de son origine évolutive, de sa diversification et de sa distribution. Les insectes constituent plus de la moitié de toutes les espèces vivantes sur Terre et ont un impact énorme sur les écosystèmes naturels et anthropiques. Pour les humains, ils constituent d’importants organismes modèles, mais ils peuvent également être des nuisibles dangereux ou des vecteurs de maladies. Étant donné la forte spécialisation écologique des insectes, la destruction de leur habitat menace de nombreuses espèces d’extinction avant même qu’elles ne soient correctement étudiées et qu’on leur attribue des noms taxonomiques.

Le projet interdisciplinaire BIG4, financé par l’UE, a été conçu pour étudier les quatre plus grands groupes d’insectes (coléoptères, abeilles, fourmis et guêpes, mouches et moustiques, et papillons de nuit et papillons) et les services qu’ils pourraient fournir. Il a réuni le monde universitaire et l’industrie, avec des méthodes de pointe en génomique, en phylogénétique et en informatique ; tout le nécessaire à la formation des chercheurs débutants. « L’idée était de s’attaquer à des domaines critiques de diversité d’insectes largement méconnue afin de mieux comprendre leur potentiel pour les besoins économiques et sociaux », explique le coordinateur du projet, le professeur Alexey Solodovnikov, boursier Marie Skłodowska-Curie. Nouvelles méthodologies pour la recherche sur les insectes Les chercheurs recrutés se sont lancés dans plusieurs projets synergiques et complémentaires couvrant une variété de sujets axés sur l'évolution et la taxonomie des groupes d'insectes cibles. Ils ont développé une infrastructure numérique pour acquérir et publier des données de haute qualité sur la biodiversité des insectes.

L’équipe BIG4 a démontré que l’intelligence artificielle a un grand potentiel pour découvrir des espèces d’insectes avec une vitesse et une précision sans précédent. Un outil d’identification basé sur l’image a été conçu pour les scientifiques citoyens, les entomologistes amateurs et les scientifiques professionnels utilisant une technologie de reconnaissance d’image de pointe.

En termes d’inventaire de la biodiversité, BIG4 a utilisé des techniques métagénomiques qui promettent de révolutionner complètement la surveillance environnementale et même la découverte d’espèces. En outre, les chercheurs ont développé des méthodes avancées pour collecter des données phylogénétiques à partir d’espèces fossiles ou récentes mal conservées, les utilisant pour déterminer les relations évolutives entre les principales lignées de guêpes à galles, de papillons de nuit, de mouches et de coléoptères. Les nouveaux protocoles ont également permis d’étudier des spécimens et des fossiles rares avec un niveau de détail sans précédent.

Les scientifiques de BIG4 sont allés encore plus loin et ont utilisé ces méthodes pour étudier les voies évolutives des insectes, telles que l’adaptation de leurs ailes à différents modes de vol. Les techniques avancées de séquençage de l’ADN ont fourni des informations phylogénétiques importantes pour BIG4. Selon le professeur Solodovnikov, « l’extraction d’ADN ancien à partir de spécimens de musée qui n’étaient pas auparavant de qualité ADN révolutionnera sans aucun doute la découverte de la biodiversité. »

La prochaine ère dans la recherche sur les insectes. Ensemble, BIG4 a utilisé un large éventail d’approches modernes et innovantes pour révéler l’arbre de vie de diverses lignées d’insectes, contribuant ainsi à développer la phylogénomique des insectes. Ce projet est l’une des rares initiatives financées à grande échelle qui étudient les segments du biote de la planète qui comprennent la plus grande concentration de la diversité des espèces la moins connue.

Pour l'avenir, le professeur Solodovnikov estime que « BIG4 a brisé le préjugé établi qui consistait à rechercher des organismes plus grands mais moins abondants. La cohorte de jeunes chercheurs talentueux, qui formeront bientôt leurs propres équipes de recherche, perpétuera cet héritage et investira dans la recherche future sur les insectes. » BIG4 a souligné la nécessité de ressources pour mieux aborder cette mégadiversité biologique cachée, afin d’acquérir une vision plus large du monde vivant et de ses fonctions.