L'expédition Tara Oceans révèle une pléthore de formes de vie marines
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L’expédition Tara Oceans a mené une étude qui révèle des milliers de formes de vie dans les fonds marins.
Une équipe de chercheurs qui a passé 3 ans et demi sur une goélette de pêche pour étudier les créatures microscopiques dans les océans vient de publier les premiers résultats de leurs travaux. Ils ont découvert une pléthore de formes de vie planctoniques.
L’expédition Tara Oceans est parti de la ville de Lorient en France en septembre 2009. Les scientifiques ont collectés près de 35 000 échantillons dans près de 210 stations pendant le voyage. Cela leur a permis d’avoir une vision holistique de la surface des océans. Les détails de ces travaux ont été résumé dans un article qui a été publié dans la revue Science. Ces travaux ont permis de découvrir 40 millions de gènes microbiens qui étaient inconnus, 5 000 virus génétiques, 150 000 différents types d’Eukaryote (des cellulles complexes) et 11 000 planctons eukaryotiques qu’on connaissait déjà.
Selon Jack Gilbert, un écologiste microbien à l’Argonne National Laboratory en Illinois : Ce n’est pas une surprise que les océans contiennent des formes de vie avec des variations génétiques aussi diversifiés. Mais ce chercheur est surtout intéressé par le fait que ces résultats montrent comment on peut utiliser une base de donnée génétique qui peut prédire les relations écologiques entre les microbes et comment les écosystèmes marins réagissent face aux changement environnementaux.
Un voyage fantastique
Selon Eric Karsenti, directeur du projet et biologiste cellulaire à l’European Molecular Biology Laboratory en Allemagne : Au lieu d’étudier chaque espèce, organisme et molécule de manière individuelle, nous avons tenté de comprendre le comportement du système sur un plan global.
En suivant le modèle de l’expédition Global Ocean Sampling qui a été mené de 2004 à 2007, l’équipe de Tara Oceans a extrait des fragments d’ADN de tous les organismes dans leurs échantillons. Les chercheurs ont séquencés et analysés l’ADN en utilisant un logiciel de bioinformatique pour déterminer le nombre de créatures différentes qu’ils avaient pu échantilloner. Cette approche, connue comme la métagénomie, permet aux scientifiques de faire des prévisions sur le fonctionnement des gênes si on ne peut pas isoler ou cultiver les organismes apparentés dans un laboratoire.
Le projet Global Ocean Sampling s’était concentré sur les bactéries tandis que le projet Tara Oceans a visé tout l’écosystème microbiologique des océans. Ils ont échantillonnés des virus jusqu’aux larves des poissons qui sont 10 000 fois plus grandes. Ils ont également étendus leurs zones de recherche puisque cela allait des eaux à la surface jusqu’à une profondeur de 2000 mètres. Et l’équipe a pris des mesures détaillés sur l’environnement de chaque échantillon biologique.
L’une des analyses a démontré que la température, plutôt que la salinité ou l’oxygène, était le principal critère qui affectait la structure des communautés microbiennes dans la couche supérieure de l’océan.
Les interactions des planctons
Mais selon Gilbert : Le plus intéressant est que l’équipe a utilisé des données génétiques pour prédire les interactions entre les organismes individuels. Par exemple, les chercheurs ont prédit qu’un ver plat appartenant au genre Symsagittifera possède une interaction symbiotique avec une micro-algue photosynthétique de la famille des Tetraselmis. Pour vérifier leur théorie, les chercheurs ont identifié des spécimens du ver et ils les ont étudiés dans un microscope. Is ont découvert des cellules algales à l’intérieur des vers dont l’ADN correspondait aux algues décrit par les prévisions. Gilbert ajoute que c’est un excellent exemple d’une analyse en réseau pour montrer l’interaction entre les différents organismes.
Karsenti : L’une des principales informations de l’étude est que 72 % des associations entre les organismes étaient positives et on les avait déjà prédit dans des modèles concernant des relations symbiotiques ou parasitaires. Ce chercheur suggère que c’est la collaboration et non la compétition qui est la principale force qui régit la structure et l’évolution des écosystèmes. Karsenti a déclaré que dans la théorie de l’Evolution, on pensait à la survie du plus fort, mais je ne pense pas que ce soit le cas. Cela concerne davantage la survie du système plutôt qu’un organisme individuel.
Et la possibilité d’associer la composition des écosystèmes avec des paramètres environnementaux signifie qu’on pourra utiliser ces données dans des modèles pour prédire les variations océanographiques. On pourra prédire l’endroit où des formes de vie vont apparaitre, mais également comment ils vont réagir à un phénomène tel que le changement climatique. L’objectif final est de proposer des genres de prévisions météorologiques pour l’écosystème.
On doit encore analyser la plupart des données incluant celles de l’expédition de Tara Oceans dans l’océan Arctique. Mais les données bioinformatiques et les mesures océanographiques sont disponibles en public.
