Les animaux récifaux hébergent une diversité microbienne exceptionnelle... et menacée

Publié par Adrien le 18/05/2020 à 09:00
Source: CNRS INEE
Les recherches au cours des 30 dernières années ont démontré l'importante diversité des micro-organismes qui composent le plancton marin. Une étude menée dans un écosystème corallien dans l'Océan Indien (lagon de Mayotte) a démontré que la diversité des micro-organismes associés à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) des animaux marins est encore plus exceptionnelle, et 4 fois plus importante que celle retrouvée dans le plancton (Homère désignait les animaux errant à la surface des flots par plankton, du grec...). Les résultats de cette étude menée en collaboration entre des chercheurs du Centre pour la biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie...) marine, l'exploitation et la conservation (MARBEC - CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...) / CUFR de Mayotte (Mayotte (appelée aussi Maore en comorien) est une collectivité d'outre-mer de la France...) / IRD / Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) de Montpellier) et de Lancaster (Royaume-Uni) viennent d'être publiés dans la revue Proceedings of the Royal Society of London.

Les milieux marins contiennent de nombreux micro-organismes jouant un rôle crucial dans le fonctionnement des écosystèmes. Facilitées par les récents progrès en biologie moléculaire (La biologie moléculaire (parfois abrégée bio mol ou BM) est une discipline...) permettant d'inventorier et de décrire les micro-organismes à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un...), les recherches au cours des 30 dernières années ont démontré l'exceptionnelle diversité de ces micro-organismes composant le plancton marin, c'est à dire vivant dans la colonne d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...).


A gauche, photo du récif barrière du lagon de Mayotte, prise durant la campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés...) d'échantillonnage (L'échantillonnage est la sélection d'une partie dans un tout. Il s'agit d'une notion importante...) en novembre 2015.
A droite, comparaison de la diversité des microbiotes de surface des différents types d'animaux inclus dans l'étude, avec celle retrouvée dans le plancton marin.
L'accroissement de la diversité microbienne phylogénétique a été calculé en fonction du nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de communautés (échantillons d'eau ou taxons animaux) échantillonnées aléatoirement. L'écart entre la diversité des microbiotes et celle des microbes planctoniques est représenté par la double flèche. Dans l'encadré, le diagramme de Venn (Les diagrammes de Venn et les diagrammes d'Euler sont des représentations schématiques...) représente le pourcentage (Un pourcentage est une façon d'exprimer une proportion ou une fraction dans un ensemble. Une...) de diversité phylogénétique microbienne unique au plancton, aux microbiotes animaux, et la diversité commune entre ces deux compartiments.
Crédit photo: Sébastien Villéger.

Les microorganismes associés aux macroorganismes marins ont, quant à eux, connu un intérêt plus tardif. C'est par exemple le cas de ceux associés aux poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18...) ou aux coraux. Ces communautés microbiennes, appelées "microbiotes", car vivant en interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) avec un hôte animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un...), joueraient des rôles importants pour la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste...) de leurs hôtes. Alors que leurs abondances semblent très fortes, les espèces qui les composent et la façon dont elles sont organisées restent sous-documentées.

Il est donc aujourd'hui important de connaitre cette diversité ignorée, afin de comprendre quelles fonctions sont exercées par ces microbiotes pour leurs hôtes, mais aussi pour mesurer leur importance par rapport aux micro-organismes du plancton.

L'étude publiée dans la revue Proceedings of the Royal Society of London et menée en collaboration entre des chercheurs du Centre pour la biodiversité marine, l'exploitation et la conservation (MARBEC - CNRS / CUFR de Mayotte / IRD / Université de Montpellier) et de Lancaster (Royaume-Uni) a été réalisée dans un écosystème corallien du lagon de Mayotte dans l'Océan Indien (L’océan Indien s'étend sur une surface de 75 000 000 km². Il est limité au nord...), le troisième plus grand lagon du monde (Le mot monde peut désigner :). Ce récif abrite plus de 700 espèces de poissons et plus de 400 espèces d'invertébrés. A partir d'un échantillonnage de plus de 200 microbiotes d'animaux parmi les plus abondants sur le récif (appartenant à 22 familles de poissons, 17 genres d'Anthozoaires, ainsi que des crustacés (Les crustacés (Crustacea) sont des arthropodes, c'est-à-dire des animaux dont le corps...), mollusques et éponges), les chercheurs ont démontré que la majorité des microbes présents à la surface des animaux n'étaient pas retrouvés dans l'eau les environnant et que chaque espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type »...) hôte abrite à sa surface des microbes uniques.

A cause de cette singularité (D'une manière générale, le mot singularité décrit le caractère singulier de quelque chose ou...) des microbiotes, ainsi que la spécificité de chaque microbiote (Le microbiote est une nouvelle dénomination de la microflore.) pour son hôte, à échantillonnage équivalent, la surface des animaux hébergeait entre 4 et 8 fois plus de diversité microbienne que l'eau environnant les animaux, et la majorité des microorganismes retrouvés dans les microbiotes était indétectable dans l'eau de mer (L'eau de mer est l'eau salée des mers et des océans de la Terre.). A partir de scénarios d'érosion de la diversité des espèces récifales due aux activités humaines, les chercheurs ont estimé que la disparition locale des espèces les plus vulnérables pourrait entrainer une érosion de presque 30 % des espèces microbiennes, dont les conséquences pour l'écosystème sont encore inconnues.

Référence:
Exceptional but vulnerable microbial diversity in coral reef animal surface microbiomes.Marlène Chiarello,
Jean-Christophe Auguet, Nicholas AJ Graham, Thomas Claverie, Elliott Sucré, Corinne Bouvier, Fabien Rieuvilleneuve, Claudia Ximena Restrepo-Ortiz, Yvan Bettarel, Sébastien Villégerand Thierry Bouvier,
Proceedings of the Royal Society of London. May 2020.
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