Ancien lauréat
Prix postdoctoral Howard-Alper du CRSNG de 2002

Rees Kassen

Biologie

Université McGill

Charles Darwin a fait le tour du monde avant d'avoir des idées révolutionnaires sur les origines de la diversité des espèces peuplant la terre. Plus de 150 années plus tard, Rees Kassen fournit la première preuve expérimentale justifiant le grand nombre d'espèces différentes dans le monde, et ce, sans bouger de son laboratoire.

Ces recherches d'avant-garde ont valu à Rees Kassen un Prix de doctorat de 2002 du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, l'une des distinctions les plus prestigieuses décernées aux étudiants de troisième cycle du pays – de même que le convoité Prix postdoctoral Howard-Alper de 2002.

Le Canada est un pays formidable pour étudier la diversité naturelle. Rees Kassen a grandi dans la diversité. Non pas celle de la faune et de la flore, mais celle de son entourage.

« Ayant grandi dans la collectivité multiculturelle qu'est le Canada, j'ai toujours été attiré par la diversité sous toutes ses formes », raconte le lauréat de l'un des Prix de doctorat de 2002 du CRSNG. « Le fait d'être juif a fait naître chez moi le sentiment d'être légèrement différent des autres, en marge de la culture chrétienne transmise par la tradition canadienne. J'en suis venu à me questionner sur notre façon de concevoir et d'aborder la diversité. »

Il a découvert sa vocation pendant les vacances de Noël de la première année de ses études universitaires. Une tante lui a offert un recueil d'essais de Stephen J. Gould intitulé Darwin et les grandes énigmes de la vie : réflexions sur l'histoire naturelle. « J'ai réalisé que l'évolution peut nous aider à comprendre comment aborder la diversité. »

« Le processus d'évolution par sélection naturelle nous confronte à l'énigme de la très grande diversité des espèces sur terre », affirme Rees Kassen à qui l'Université McGill vient de remettre son doctorat. « Si la sélection naturelle élimine tous les sujets sauf les plus forts dans un milieu donné, théoriquement, il devrait en résulter une diversité réduite. »

Alors, comment peut-il encore subsister une si prodigieuse diversité sur terre? Il faut absolument trouver la réponse à cette question si l'on veut protéger le mieux possible la biodiversité qui reste, depuis les wombats jusqu'aux baleines.

La difficulté que doit surmonter la science est d'arriver à tester un processus qui s'étale souvent sur des milliers d'années et de très vastes territoires.

« L'écologie, qui commande l'étude de la répartition géographique de la diversité, obligeait autrefois le chercheur à se rendre sur le terrain et à se mouiller les pieds. L'écologiste revenait inévitablement avec une couche de boue sur ses bottes. Toutefois, cette méthode n'est pas très efficace pour procéder à des expériences, car le chercheur n'a pas la maîtrise d'un trop grand nombre de facteurs. De plus, les espèces aux innombrables spécimens, tels les oiseaux et les arbres, se reproduisent trop lentement », explique Rees Kassen, maintenant chercheur de niveau postdoctoral à la University of Oxford.

Son intuition lui a suggéré de renoncer à l'immensité pour le microscopique, de délaisser la forêt tropicale humide pour l'éprouvette.

De concert avec Graham Bell, son directeur de thèse à l'Université McGill, le chercheur a mis au point une série d'expériences en laboratoire pour étayer ses théories sur la biodiversité et l'évolution en utilisant deux microbes unicellulaires, soit une bactérie et une algue. Grâce à cette approche de microminiaturisation de la planète, il a été en mesure d'observer des douzaines et même des centaines de générations de microbes se reproduisant par clonage et d'en maîtriser parfaitement le milieu de vie.

Pour une série d'expériences en particulier, Rees Kassen s'est inspiré d'une étude classique, publiée en 1998, qui portait sur la bactérie Pseudomonas fluorescens.

Cette recherche a révélé que, si la bactérie se reproduisait dans un flacon – soit un environnement – fréquemment remué (et par le fait même homogénéisé), aucun changement n'était perceptible au niveau de la diversité générale au sein de la flore microbienne. Toutefois, si l'environnement n'était pas perturbé et qu'on le laissait se fragmenter en micro-environnements distincts, il en résultait une radiation adaptative de la population dont découlaient au moins trois groupes génétiquement distincts.

M. Kassen a manipulé la masse de l'énergie et la fréquence de perturbation de l'environnement des bactéries tant en milieu homogène (remué) qu'hétérogène. Il a ainsi montré que les modèles de mutation liés à l'énergie ou à la perturbation étaient soumis à un mécanisme commun : la concurrence dans un espace hétérogène.

« L'hétérogénéité du milieu est la clé pour maintenir la diversité, soutient M. Kassen. Mes expériences ont prouvé que la conservation de la diversité des espèces passe inévitablement par le maintien de milieux de vie qualitativement différents les uns des autres. »