Les coraux dépendent de leur microbiome pour supporter le stress thermique

Une étude récente menée par la Penn State University a révélé que les microbiomes des coraux (comprenant un large éventail de virus, de bactéries et de champignons) jouent un rôle fondamental dans la capacité à résister à la hausse des températures des océans. Les scientifiques ont également identifié plusieurs gènes de coraux et photosymbiotes résidant dans leurs tissus, susceptibles d’améliorer la réponse des coraux au stress thermique.

« Une exposition prolongée à la chaleur peut provoquer un ‘blanchiment’ dans lequel les photosymbiontes (algues symbiotiques) sont larguées de l’animal corail, provoquant la mort de l’animal », a déclaré Monica Medina, co-auteur de l’étude et professeur de biologie à Penn State.

« Nous avons découvert que lorsque certains coraux subissent un stress thermique, leur microbiome peut les protéger du blanchissement. De plus, nous pouvons désormais identifier des gènes spécifiques chez les animaux coralliens et leurs photosymbiontes qui pourraient être impliqués dans cette réponse au stress thermique.

Alors que les études précédentes sur les mécanismes sous-jacents à la tolérance des coraux au stress thermique avaient tendance à se concentrer uniquement sur les animaux ou leurs photosymbiontes, cette nouvelle étude a analysé comment l’holobionte dans son ensemble (l’animal corail, ses photosymbiontes et son microbiome) est impliqué dans la réponse au stress.

En effectuant une expérience de stress thermique sur trois espèces de coraux connues pour différer par leur sensibilité au stress thermique et la composition de leurs holobiontes, les chercheurs ont étudié les différentes contributions de chaque membre d’holobionte à la tolérance au stress des coraux.

« Notre objectif avec cette recherche était de déterminer s’il y avait eu des innovations spécifiques à la lignée en matière de stress thermique chez les coraux et leurs photosymbiotes d’algues, ainsi que si tous les membres, y compris les communautés bactériennes, contribuent différemment à la robustesse des holobiontes », a déclaré le co-auteur Viridiana. Avila-Magaña, ancienne doctorante à Penn State.

Les données d’expression génétique ont révélé que les trois holobiontes coralliens différaient dans leurs réponses au stress lié à la chaleur et que les membres de chaque holobionte avaient des contributions différentes à la capacité des coraux à faire face au stress thermique. Les scientifiques ont conclu que la plus grande tolérance thermique observée chez certains holobiontes coralliens, tels que le corail starlette, est en partie due au nombre et à la densité plus élevés de leurs microbes thermiquement résistants dans leurs microbiomes.

« Nous avons découvert que certains coraux abritent un microbiome stable et diversifié, ce qui se traduit par un vaste éventail de capacités métaboliques qui, comme nous l’avons démontré, restent actives pendant le défi thermique. En revanche, nous avons constaté que les espèces moins tolérantes à la chaleur présentaient une activité et une diversité bactérienne réduites », a rapporté le Dr Avila-Magaña.

« Les coraux ont été fortement touchés par le changement climatique et les méthodes que nous avons développées dans notre étude représentent un excellent outil pour les scientifiques qui tentent de comprendre le potentiel d’adaptation des populations et des espèces », ont conclu les chercheurs.

L’étude est publiée dans la revue Communications naturelles.

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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur