Surveillance génétique des espèces invasives : détection précoce, voies d’invasion et outils appliqués à la protection de la biodiversité

Section : Zoologie

Noms des agents responsables : Alain Frantz, Alexander Weigand

Stratégie de recherche : Comprendre et préserver la nature, la société et l'histoire naturelle

Les espèces invasives représentent une menace majeure pour la biodiversité, la santé des écosystèmes et la biosécurité. Ce projet utilise des méthodes génétiques pour améliorer la surveillance et la gestion de diverses espèces invasives. Des outils de génétique des populations sont développés et appliqués afin de retracer les voies d’invasion, comprendre la structure des populations et orienter les stratégies d’intervention ciblées.

Un élément clé de ce travail est la création d’un système d’alerte précoce basé sur l’ADN environnemental (eDNA), incluant le développement d’une plateforme microfluidique capable de détecter simultanément plusieurs espèces invasives.

Parmi les applications en cours figure la surveillance génétique des champignons pathogènes Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) et B. salamandrivorans (Bsal), responsables du déclin des amphibiens, au Luxembourg. Une méthode moléculaire spécifique basée sur la PCR digitale (ddPCR) est également développée pour la détection de l’ADN environnemental (eDNA) des planaires terrestres invasifs Obama nungara et Caenoplana variegata à partir d’échantillons de sol.

Par ailleurs, les voies d’invasion de mammifères carnivores exotiques tels que le raton laveur (Procyon lotor) et le ragondin (Myocastor coypus) sont étudiés. Chez le raton laveur, la propagation du parasite zoonotique associé, Baylisascaris procyonis (ver rond du raton laveur), est également analysée au Luxembourg ainsi que dans d'autres régions d’Europe.

Cette approche intégrée, combinant génétique, biologie moléculaire et écologie, permet une détection précoce, une gestion efficace et un contrôle durable des espèces exotiques envahissantes grâce à des outils scientifiques avancés et des interventions ciblées.

Publications récentes :

Frantz, A. C., Lippert, S., Gaasch, J., Heddergott, M., & Kox, L. (2024). First records of the raccoon roundworm (Baylisascaris procyonis) in Luxembourg: evidence for natural spread and a novel introduction. European Journal of Wildlife Research, 70(5), 91.

Porco, D., Purnomo, C. A., Glesener, L., Proess, R., Lippert, S., Jans, K., ... & Frantz, A. C. (2024). eDNA-based monitoring of Batrachochytrium dendrobatidis and Batrachochytrium salamandrivorans with ddPCR in Luxembourg ponds: taking signals below the Limit of Detection (LOD) into account. BMC Ecology and Evolution, 24(1), 4.

Umhang, G., Frantz, A. C., Ferté, H., Chambrillon, C. F., Gautrelet, M., Gritti, T., ... & Richomme, C. (2024). Surveys on Baylisascaris procyonis in two of the three French wild raccoon populations. International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife, 23, 100928.

Frantz, A. C., Lippert, S., & Heddergott, M. (2023). Microsatellite profiling of hosts from parasite-extracted DNA illustrated with raccoons (Procyon lotor) and their Baylisascaris procyonis roundworms. Parasites & Vectors, 16(1), 76.

Heddergott, M., Lippert, S., Schliephake, A., Gaede, W., Schleimer, A., & Frantz, A. C. (2023). Spread of the zoonotic nematode Baylisascaris procyonis into a naive raccoon population. EcoHealth, 20(3), 263-272.

Maas, M., Tatem‐Dokter, R., Rijks, J. M., Dam‐Deisz, C., Franssen, F., van Bolhuis, H., ... & Frantz, A. C. (2022). Population genetics, invasion pathways and public health risks of the raccoon and its roundworm Baylisascaris procyonis in northwestern Europe. Transboundary and emerging diseases, 69(4), 2191-2200.

Muller, J., Plewnia, A., Böning, P., Frantz, A. C., & Stassen, R. (2022). Quantitative larval monitoring of Salamandra salamandra as an early warning system for Batrachochytrium salamandrivorans detection in Luxembourg. Bulletin de la Société des naturalistes luxembourgeois, 124, 167-178.

Duscher, G. G., Frantz, A. C., Kuebber‐Heiss, A., Fuehrer, H. P., & Heddergott, M. (2021). A potential zoonotic threat: First detection of Baylisascaris procyonis in a wild raccoon from Austria. Transboundary and Emerging Diseases, 68(6), 3034-3037.

Frantz, A.C., Schleimer, A., Wittische, J., & Heddergott, M. (2021) Close spatial overlap between the genetic population boundaries of raccoons and the distribution of the raccoon roundworm in Germany. Hystrix, the Italian Journal of Mammalogy, 32(2), 203-206.

Heddergott, M., Steinbach, P., Schwarz, S., Anheyer-Behmenburg, H. E., Sutor, A., Schliephake, A., ... & Frantz, A. C. (2020). Geographic distribution of raccoon roundworm, Baylisascaris procyonis, Germany and Luxembourg. Emerging Infectious Diseases, 26(4), 821.