Semblable aux expéditions d’il y a cent ou deux cents ans, l’expédition Tara Pacific a duré plus de deux ans. Le but : étudier les conditions de vie et de survie des coraux. Le navire a traversé tout l’océan Pacifique, rassemblant le plus grand inventaire génétique réalisé dans tous les systèmes marins à ce jour. Les 70 scientifiques de l’équipe issus de huit pays ont prélevé environ 58 000 échantillons sur la centaine de récifs coralliens étudiés. Les premiers résultats de l’analyse viennent d’être publiés dans Communication Nature. Cette plus grande collection de données sur les écosystèmes des récifs coralliens est disponible gratuitement et, pour les années à venir, servira de base pour élucider les conditions de vie des coraux et trouver un moyen pour eux de survivre au changement climatique.
Premiers résultats importants de l’expédition : la biodiversité microbienne mondiale est beaucoup plus élevée qu’on ne le pensait auparavant. Les impacts de l’environnement sur l’adaptation évolutive sont spécifiques à l’espèce. Et, des gènes importants dans les coraux sont dupliqués.
La biodiversité mondiale dix fois plus élevée que prévu
Les récifs coralliens sont l’écosystème marin le plus biologiquement diversifié sur Terre. Bien qu’ils ne couvrent que 0,16 % des océans du monde, ils abritent environ 35 % des espèces marines connues. À l’aide d’un ensemble de données basées sur des marqueurs génétiques, les chercheurs ont découvert que toute la biodiversité bactérienne estimée à l’échelle mondiale est déjà contenue dans les micro-organismes des récifs coralliens. « Nous avons complètement sous-estimé la biodiversité microbienne mondiale », explique Christian Voolstra, professeur de génétique de l’adaptation dans les systèmes aquatiques à l’Université de Constance et coordinateur scientifique de l’expédition Tara Pacific. Il dit que l’estimation actuelle de la biodiversité (environ cinq millions de bactéries) est sous-estimée d’environ un facteur 10.
Les impacts de l’environnement sur l’adaptation évolutive sont spécifiques à l’espèce
Les 32 archipels étudiés servent de laboratoires naturels et offrent un large éventail de conditions environnementales, permettant de démêler les relations entre les paramètres environnementaux et génétiques à de grandes échelles spatiales. Cela a conduit à une autre découverte importante : les effets de l’environnement sur les trajectoires d’adaptation évolutive des coraux sont spécifiques à l’espèce. Pour le déterminer, les chercheurs ont examiné pour la première fois les télomères, les extrémités des chromosomes qui sont les porteurs de l’information génétique.
Chez l’homme, la longueur des télomères diminue au cours de la vie, c’est-à-dire avec un nombre croissant de divisions cellulaires, suggérant que l’âge biologique est étroitement lié à la longueur des télomères. Les chercheurs de l’expédition Tara Pacific ont maintenant découvert que les télomères des coraux très résistants au stress ont toujours la même longueur. « Ils ont apparemment un mécanisme pour préserver la longueur de leurs télomères », conclut Voolstra. Chez une espèce de corail plus sensible au stress, qui a également une durée de vie plus courte d’environ cent ans, la longueur des télomères est alignée sur le stress environnemental, comme les fluctuations de température. « Une empreinte directe des niveaux de stress environnemental sur la résilience des organismes peut même avoir des implications pour la santé humaine », explique Voolstra.
Des gènes importants sont dupliqués
Les données de recherche de l’expédition Tara Pacific ont mis en lumière que la longue durée de vie de certaines espèces de coraux peut avoir encore une autre raison : la duplication de certains gènes. De nombreux gènes importants sont présents plusieurs fois dans le génome. Les chercheurs ont pu le déterminer grâce au séquençage des génomes coralliens en utilisant une nouvelle technique à haute résolution. Cette technique appelée séquençage à lecture longue permet non seulement de déterminer l’ensemble des gènes présents, mais également de regarder leur ordre dans le génome. Selon Voolstra, la présence omniprésente de la duplication de gènes pourrait être une explication possible de la raison pour laquelle les coraux peuvent vivre pendant des milliers d’années malgré leur exposition, par exemple, à des rayons UV extrêmes dans les eaux peu profondes.
L’expédition Tara Pacific, du nom du navire de recherche, fournira du matériel pour des analyses à grande échelle de la diversité des écosystèmes des récifs coralliens pour les années à venir. Ce qui rend également le programme unique, c’est que des échantillons ont été prélevés à plusieurs endroits et sur plusieurs années. Les chercheurs ont examiné les coraux de chaque site de manière identique, ce qui rend les résultats parfaitement comparables.
L’ensemble de la collection de données est librement accessible
Tous les ensembles de données sont librement accessibles et entièrement décrits avec des mesures physiques et chimiques d’accompagnement pour les fournir en tant que ressource scientifique à tous les chercheurs. « C’est unique », dit Voolstra. « Il s’agit de la plus grande collection de données sur les récifs coralliens jamais collectée et elle est en libre accès. » L’aspiration est que cette collecte de données serve de base et d’inventaire pour guider l’étude future des récifs coralliens dans le monde pendant de nombreuses années.
26/06/2023
Comment les récifs coralliens peuvent survivre au changement climatique
Semblable aux expéditions d’il y a cent ou deux cents ans, l’expédition Tara Pacific a duré plus de deux ans. Le but : étudier les conditions de vie et de survie des coraux. Le navire a traversé tout l’océan Pacifique, rassemblant le plus grand inventaire génétique réalisé dans tous les systèmes marins à ce jour. Les 70 scientifiques de l’équipe issus de huit pays ont prélevé environ 58 000 échantillons sur la centaine de récifs coralliens étudiés. Les premiers résultats de l’analyse viennent d’être publiés dans Communication Nature. Cette plus grande collection de données sur les écosystèmes des récifs coralliens est disponible gratuitement et, pour les années à venir, servira de base pour élucider les conditions de vie des coraux et trouver un moyen pour eux de survivre au changement climatique.
Premiers résultats importants de l’expédition : la biodiversité microbienne mondiale est beaucoup plus élevée qu’on ne le pensait auparavant. Les impacts de l’environnement sur l’adaptation évolutive sont spécifiques à l’espèce. Et, des gènes importants dans les coraux sont dupliqués.
La biodiversité mondiale dix fois plus élevée que prévu
Les récifs coralliens sont l’écosystème marin le plus biologiquement diversifié sur Terre. Bien qu’ils ne couvrent que 0,16 % des océans du monde, ils abritent environ 35 % des espèces marines connues. À l’aide d’un ensemble de données basées sur des marqueurs génétiques, les chercheurs ont découvert que toute la biodiversité bactérienne estimée à l’échelle mondiale est déjà contenue dans les micro-organismes des récifs coralliens. « Nous avons complètement sous-estimé la biodiversité microbienne mondiale », explique Christian Voolstra, professeur de génétique de l’adaptation dans les systèmes aquatiques à l’Université de Constance et coordinateur scientifique de l’expédition Tara Pacific. Il dit que l’estimation actuelle de la biodiversité (environ cinq millions de bactéries) est sous-estimée d’environ un facteur 10.
Les impacts de l’environnement sur l’adaptation évolutive sont spécifiques à l’espèce
Les 32 archipels étudiés servent de laboratoires naturels et offrent un large éventail de conditions environnementales, permettant de démêler les relations entre les paramètres environnementaux et génétiques à de grandes échelles spatiales. Cela a conduit à une autre découverte importante : les effets de l’environnement sur les trajectoires d’adaptation évolutive des coraux sont spécifiques à l’espèce. Pour le déterminer, les chercheurs ont examiné pour la première fois les télomères, les extrémités des chromosomes qui sont les porteurs de l’information génétique.
Chez l’homme, la longueur des télomères diminue au cours de la vie, c’est-à-dire avec un nombre croissant de divisions cellulaires, suggérant que l’âge biologique est étroitement lié à la longueur des télomères. Les chercheurs de l’expédition Tara Pacific ont maintenant découvert que les télomères des coraux très résistants au stress ont toujours la même longueur. « Ils ont apparemment un mécanisme pour préserver la longueur de leurs télomères », conclut Voolstra. Chez une espèce de corail plus sensible au stress, qui a également une durée de vie plus courte d’environ cent ans, la longueur des télomères est alignée sur le stress environnemental, comme les fluctuations de température. « Une empreinte directe des niveaux de stress environnemental sur la résilience des organismes peut même avoir des implications pour la santé humaine », explique Voolstra.
Des gènes importants sont dupliqués
Les données de recherche de l’expédition Tara Pacific ont mis en lumière que la longue durée de vie de certaines espèces de coraux peut avoir encore une autre raison : la duplication de certains gènes. De nombreux gènes importants sont présents plusieurs fois dans le génome. Les chercheurs ont pu le déterminer grâce au séquençage des génomes coralliens en utilisant une nouvelle technique à haute résolution. Cette technique appelée séquençage à lecture longue permet non seulement de déterminer l’ensemble des gènes présents, mais également de regarder leur ordre dans le génome. Selon Voolstra, la présence omniprésente de la duplication de gènes pourrait être une explication possible de la raison pour laquelle les coraux peuvent vivre pendant des milliers d’années malgré leur exposition, par exemple, à des rayons UV extrêmes dans les eaux peu profondes.
L’expédition Tara Pacific, du nom du navire de recherche, fournira du matériel pour des analyses à grande échelle de la diversité des écosystèmes des récifs coralliens pour les années à venir. Ce qui rend également le programme unique, c’est que des échantillons ont été prélevés à plusieurs endroits et sur plusieurs années. Les chercheurs ont examiné les coraux de chaque site de manière identique, ce qui rend les résultats parfaitement comparables.
L’ensemble de la collection de données est librement accessible
Tous les ensembles de données sont librement accessibles et entièrement décrits avec des mesures physiques et chimiques d’accompagnement pour les fournir en tant que ressource scientifique à tous les chercheurs. « C’est unique », dit Voolstra. « Il s’agit de la plus grande collection de données sur les récifs coralliens jamais collectée et elle est en libre accès. » L’aspiration est que cette collecte de données serve de base et d’inventaire pour guider l’étude future des récifs coralliens dans le monde pendant de nombreuses années.
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