Une équipe internationale de scientifiques a découvert de nouveaux détails sur les écosystèmes coralliens, montrant que chaque espèce de corail héberge sa propre communauté de microbes. Ces découvertes révèlent une couche de diversité inédite au sein des récifs coralliens.
La recherche, à laquelle ont participé des scientifiques de l’Université de Galway, a révélé que les récifs coralliens abritent un large éventail de microbes qui produisent des produits chimiques présentant un fort potentiel d’utilisation en médecine et en biotechnologie. L’étude a été publiée dans Nature.
Les récifs coralliens et leur diversité invisible
Souvent décrits comme les forêts tropicales de la mer, les récifs coralliens abritent environ un tiers de toute la vie marine visible. Ce sont des points chauds vitaux pour la biodiversité et fournissent des services importants tels que le soutien au tourisme et l’aide au cycle des nutriments dans les écosystèmes océaniques.
Cependant, les scientifiques affirment désormais qu’une grande partie de leur véritable diversité existe à un niveau microscopique. Ce monde caché, connu sous le nom de microbiome, ne peut être vu à l’œil nu mais joue un rôle central dans la santé et le fonctionnement des récifs.
Étude à grande échelle des microbiomes coralliens
Avec le soutien du consortium Tara Pacific, les chercheurs ont examiné des échantillons de microbiome provenant de 99 récifs coralliens répartis sur 32 îles du Pacifique. A partir de ces travaux, ils ont reconstruit les génomes de 645 espèces microbiennes. Plus de 99 % d’entre eux n’avaient jamais été décrits génétiquement auparavant.
Ces microbes sont des partenaires hautement spécialisés qui vivent en étroite collaboration avec les coraux hôtes. Beaucoup agissent en tant que producteurs de composés bioactifs, qui sont des produits chimiques pouvant influencer les processus biologiques et pouvant avoir une valeur médicale ou industrielle.
L’étude a également révélé que ces bactéries associées aux coraux contiennent une gamme plus large de groupes de gènes biosynthétiques, qui constituent les instructions génétiques permettant de fabriquer des composés naturels, que ce qui a été enregistré ailleurs dans l’océan.
Lacunes majeures dans les connaissances scientifiques
Le Dr Maggie Reddy, du Ryan Institute de l’Université de Galway, a souligné combien de choses restaient inconnues. Elle a déclaré : « Lorsque nous avons comparé nos résultats avec les microbes trouvés sur d’autres espèces de récifs, il est devenu clair à quel point nous en savons encore peu. Sur plus de 4 000 espèces microbiennes identifiées, seulement 10 % disposent d’informations génétiques disponibles, et moins de 1 % des espèces trouvées uniquement dans les échantillons de Tara Pacific ont été étudiées. Cela montre une lacune majeure dans notre compréhension et souligne la nécessité de mener beaucoup plus d’études sur la biodiversité, en particulier dans les régions sous-étudiées.
Les récifs coralliens comme « bibliothèque moléculaire »
Les chercheurs ont mis en évidence un aspect souvent négligé de la conservation. Lorsque les récifs coralliens sont endommagés ou perdus, l’impact va au-delà de la vie marine visible comme les poissons, les éponges et les algues. Cela signifie également perdre une vaste « bibliothèque moléculaire » liée aux microbes qui y vivent.
Une analyse plus approfondie des enzymes et composés nouvellement identifiés suggère qu’il existe un énorme potentiel inexploité de progrès en biotechnologie et en médecine.
Nouvelles enzymes et potentiel biotechnologique
Le professeur Olivier Thomas du Ryan Institute a déclaré : « Le potentiel biosynthétique des microbiomes coralliens constructeurs de récifs rivalisait ou surpassait celui des sources de produits naturels traditionnels comme les éponges. Parmi les bactéries riches en biosynthèse du microbiome récifal, nous avons identifié des micro-organismes jusqu’alors inconnus (par exemple Acidobacteriota) vivant avec les coraux qui produisent de nouvelles enzymes avec des utilisations biotechnologiques potentielles passionnantes.
« La recherche est un appel clair à l’action pour protéger nos récifs coralliens — pas seulement en raison de leur valeur en tant qu’écosystème unique — mais aussi pour préserver la diversité chimique unique, prête à permettre de futures avancées scientifiques. »
Collaboration mondiale et futures expéditions
L’étude a réuni des chercheurs du Marine Biodiversity Lab de l’Institut Ryan, dirigés par le Dr Maggie Reddy et le professeur Olivier Thomas, ainsi que des collaborateurs de l’ETH Zurich. Ces travaux font partie du consortium Tara Pacific, qui vise à comprendre comment les océans évoluent en raison des pressions climatiques.
Pour l’avenir, le Dr Reddy et le professeur Thomas participeront à la prochaine expédition Tara Coral en Papouasie-Nouvelle-Guinée en juin prochain. Soutenue par la Fondation Tara et d’autres partenaires, l’expédition collectera de nouveaux échantillons et explorera pourquoi certains coraux constructeurs de récifs sont plus résistants au changement climatique.
Comprendre le microbiome du corail
Le microbiome corallien comprend des bactéries, des archées, des champignons, des virus et des algues qui vivent sur et à l’intérieur des tissus coralliens. Ensemble, ces organismes forment un système étroitement connecté connu sous le nom d’holobionte, essentiel à la survie et au fonctionnement des coraux.
Les échantillons utilisés dans cette étude ont été collectés lors de l’expédition Tara Pacific entre 2016 et 2018. Cet effort a fourni l’une des cartes les plus détaillées à ce jour des microbiomes coralliens dans une région qui contient environ 40 % des récifs coralliens du monde.