La super micro-algue des récifs coralliens voyage dans les océans
Principale source d’énergie pour la construction des récifs coralliens, qui abritent plus d’un tiers de la biodiversité marine, la micro-algue Symbiodinium réside au-delà des récifs, dans les principaux océans du globe (Atlantique, Pacifique, Indien)1 sous deux formes : une forme libre, flottant dans les eaux de surface du plancton, et une forme symbiotique vivant notamment à l’intérieur d’un organisme unicellulaire2. C’est ce que révèlent les travaux d’une équipe de la fédération de recherche Tara Oceans GO-SEE3, impliquant principalement des scientifiques du CNRS, du CEA, de la King Abdullah University of Science and Technology (Arabie Saoudite) et de l’University of Auckland (Nouvelle Zélande), publiés le 8 novembre 2018 dans Current Biology.
Pour parvenir à ces résultats, les scientifiques ont scruté la présence, la diversité et l’activité de Symbiodinium parmi les milliards de séquences ADN et ARN collectées dans plus de 100 stations à la fois pélagiques et récifales lors de l’expédition Tara Oceans. Ils ont également analysé le catalogue de gènes Tara Oceans contenant 116 millions de gènes eucaryotes ainsi que leur niveau d’expression dans les océans. Plusieurs gènes du métabolisme de Symbiodinium ont été mesurés, notamment ceux impliqués dans la photosynthèse, le métabolisme des lipides, la glycolyse et l’assimilation d’azote.
La plupart des groupes génétiques (ou clades4) de Symbiodinium connus dans les récifs coralliens ont ainsi été détectés dans le plancton, avec une prépondérance des clades A et C. La domination dans les océans du clade A, qui est le plus ancestral, conforte l’hypothèse que cette micro-algue serait apparue d’abord dans les océans, il y a environ 160 millions d’années, avant de coloniser les écosystèmes côtiers en symbiose avec les invertébrés. Reste maintenant à déterminer si ces Symbiodinium pélagiques peuvent ré-établir des symbioses au sein des récifs coralliens après leurs voyages trans-océaniques. Si tel est le cas, l’océan serait un gigantesque réservoir et brasseur génétique de cellules de Symbiodinium qui pourraient repeupler à tout moment les écosystèmes récifaux menacés par les changements climatiques.
Note
- Aucune trace de Symbiodinium n’a été trouvée dans les océans polaires (Arctique et Antarctique).
- Voir le communiqué de presse Quand la symbiose corallienne prend le large
- La fédération de recherche GO-SEE (Global Ocean Systems Ecology & Evolution) a pour tutelles le CNRS, le CEA, la Fondation Tara Expéditions, Sorbonne Université, PSL, l’Inserm, l’ENS Paris, l’IRD, l’EPHE, l’Université d’Évry-Val-d’Essonne, l’Université Paris-Saclay, l’UPVD, AMU, l’Université de Toulon, l’École centrale de Nantes, l’Université de Nantes, l’UGA, l’EMBL et la faculté de sciences physiques et mathématiques de l'Université du Chili.
- Le clade est un groupe phylogénétique avec un ancêtre commun.
Référence
Worldwide occurrence and activity of the reef-building coral symbiont Symbiodinium in the open ocean, Johan Decelle, Quentin Carradec, Xavier Pochon, Nicolas Henry, Sarah Romac, Frédéric Mahé, Micah Dunthorn, Artem Kourlaiev, Christian R. Voolstra, Patrick Wincker, Colomban de Vargas, Current Biology, 8 novembre 2018
Contacts chercheurs
Johan DECELLE
ancien post-doctorant du laboratoire AD2M, aujourd’hui au Laboratoire de physiologie cellulaire et végétale à Grenoble (CNRS/UGA/CEA/Inra)
johan.decelle@univ-grenoble-alpes.fr
Colomban DE VARGAS
directeur de recherche CNRS au laboratoire Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M, CNRS/SU), directeur de la fédération de recherche Tara Oceans GO-SEE
vargas@sb-roscoff.fr