Nourrir l’humanité

, par Pascal COMBEMOREL

Le fait de trouver aussi facilement des fruits, des légumes, de la viande dans les supermarchés ferait presque oublier qu’il a fallu produire tous ces aliments. Comment l’homme réussit-il à produire les aliments dont il se nourrit ?

 Produire plus

On appelle rendement la quantité de nourriture produite sur une surface donnée. Les agriculteurs cherchent souvent à maximiser leur rendement. L’augmentation des rendements peut se faire de différentes façons, que nous allons détailler ci-dessous.

L’agriculture intensive

L’agriculture intensive est une agriculture cherchant à maximiser les rendements. Pour cela, les agriculteurs utilisent de grandes quantités d’intrants, notamment de produits phytosanitaires et d’engrais. Cette technique est certes efficace mais pose des problèmes de pollution des écosystèmes par les produits utilisés (engrais et pesticides).

La sélection génétique

La sélection génétique est une technique d’amélioration des rendements qui consiste, à chaque génération, à faire se reproduire ensemble les individus possédant les caractéristiques les plus intéressantes (production importante, résistance aux maladies,…). Selon les caractéristiques sélectionnées, on va obtenir au cours du temps différentes variétés (terme utilisé pour les végétaux) et différentes races (terme utilisé pour les animaux).

Pour illustrer ce qu’est la sélection génétique, prenons le cas d’un éleveur de vaches laitières ayant un troupeau de 100 vaches. Toutes ces vaches ne produisent pas la même quantité de lait : certaines en produisent beaucoup, d’autres en produisent peu. Comme ces vaches ne sont pas immortelles, l’agriculteur va devoir les faire se reproduire avec un taureau pour obtenir une descendance. Plutôt que de faire se reproduire les 100 vaches, il va sélectionner parmi elles les plus productives et ce sont uniquement elles qu’il va faire se reproduire. Si la caractéristique recherchée par l’agriculteur (ici la forte production de lait) est héréditaire, il va donc obtenir, de génération en génération, des vaches produisant de plus en plus de lait [2].

Les hybrides

Nous avons vu que la sélection génétique permet d’obtenir différentes races ou différentes variétés, présentant des caractéristiques particulières. Par exemple, on peut obtenir par sélection génétique une variété de maïs produisant beaucoup de grains, et une variété de maïs très résistante au froid. L’idée qui vient spontanément est de faire se reproduire ensemble ces deux variétés pour combiner ces deux caractéristiques. On obtient alors un hybride.

Les hybrides
En croisant deux variétés, on peut obtenir un hybride combinant les avantages de celles-ci.
Source : Pascal Combemorel, image de maïs par Onsemeliot, depuis Openclipart

Comme l’hybride combine les avantages des deux parents (dans notre exemple, il produit beaucoup de grains et est résistant au froid), il va être plus productif que ses parents : on parle de vigueur hybride.

Les OGM

Une autre façon d’augmenter les rendements est de recourir aux Organismes Génétiquement Modifiés (OGM). Un OGM est un organisme dont on a modifié l’ADN en y insérant un gène provenant d’un autre organisme (le plus souvent appartenant à une autre espèce). Comme un gène est un morceau d’ADN déterminant un caractère héréditaire, l’OGM va posséder le caractère héréditaire déterminé par le gène transféré.

Par exemple, on peut transférer au maïs un gène provenant d’une bactérie et qui permet la production d’une molécule toxique pour un insecte se nourrissant de maïs : la pyrale. Ainsi le maïs OGM devient résistant à la pyrale : les larves de pyrale qui essayent de se nourrir du maïs meurent empoisonnées.

Le clonage : exemple du bouturage

Nous avons vu qu’il était possible d’obtenir des individus plus productifs grâce à la sélection génétique, à l’obtention d’hybrides, ou à la création d’OGM. Le problème est que lorsque ces individus se reproduisent « normalement », c’est-à-dire par voie sexuée, leur descendance ne leur est pas génétiquement identique.

Pour illustrer ce fait, prenons le cas de l’espèce humaine : des frères et sœurs ne sont pas identiques entre eux, et ne sont pas identiques à leurs parents. En effet, et pour simplifier, on peut considérer un enfant comme un mélange des gènes de ses parents. C’est la même chose chez les autres espèces, qu’elles soient animales ou végétales : les descendants obtenus par reproduction sexuée ne sont pas identiques aux parents.

C’est un inconvénient pour l’agriculteur qui, une fois qu’il a obtenu un individu particulièrement intéressant, souhaiterait pouvoir le copier. Cela est possible grâce aux techniques de clonage animal ou végétal. Si chez les animaux, le clonage est encore peu répandu car très coûteux et difficile, il est au contraire très utilisé chez les végétaux. Le clonage végétal porte le nom de bouturage.

En pratique et en simplifiant un peu, il suffit de prendre une plante, de la couper en plusieurs morceaux et de replanter ces morceaux indépendamment les uns des autres. Au bout de quelque temps, chaque morceau va être capable de pousser de former une plante entière, qui sera génétiquement identique à la plante initiale.

Le bouturage appliqué à la menthe
Source : CABOUCADINsiteweb, depuis Youtube

Notes

[2Ce dernier propos est à nuancer : on imagine bien que la quantité de lait que peut produire une vache ne peut être infinie.