Les îles du Pacifique Sud sont un point chaud pour la biodiversité, mais leurs pics déchiquetés, leurs conditions chaudes et humides et leurs emplacements éloignés ont limité la capacité des scientifiques à documenter les nombreuses formes de vie fantastiques de la région.
Dans une nouvelle étude publiée cette semaine dans le Journal de biogéographie, des chercheurs de l’Université de Californie à Berkeley, fournissent la première description détaillée de l’étonnant éventail de champignons qui vivent sur l’île polynésienne de Mo’orea. La collection comprend plus de 200 espèces de macrochampignons, c’est-à-dire des champignons produisant des fructifications visibles, dont beaucoup peuvent être nouvelles pour la science.
« C’est comme un trésor », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Matteo Garbelotto, spécialiste de la vulgarisation coopérative et professeur adjoint de sciences, politiques et gestion de l’environnement à l’UC Berkeley. « C’est vraiment un territoire inexploré dans la biologie évolutive et la biodiversité du royaume fongique, et c’est l’une des premières tentatives pour générer des informations de base sur la diversité fongique, non seulement pour Mo’orea, mais pour l’ensemble et la vaste région de l’Océanie insulaire. »
Dans le cadre du projet Mo’orea Biocode, l’équipe d’étude a passé des mois à parcourir l’île à la recherche de nouvelles espèces de champignons, rassemblant finalement un total de 553 spécimens fongiques et séquençant l’ADN de 433 d’entre eux. Étant donné que seule une poignée de spécimens séquencés ont des correspondances génétiques exactes avec d’autres espèces connues, les collections de Mo’orea sont susceptibles de contenir des espèces complètement nouvelles.
En comparant les séquences d’ADN de ces champignons à celles d’autres espèces dans le monde, l’équipe a également pu reconstituer l’origine de la biodiversité fongique de l’île éloignée. Les résultats suggèrent que la majorité des espèces, ou leurs ancêtres, ont été transportés par des vents d’est en provenance d’Australie ou d’autres îles du Pacifique Sud, bien qu’un petit nombre ait pu être amené à Mo’orea par des humains d’endroits éloignés comme l’Asie de l’Est, Europe et Amérique du Sud.
« Nous étions vraiment intéressés par la biodiversité de l’île », a déclaré le premier auteur de l’étude, Todd Osmundson, qui a terminé le travail en tant que chercheur postdoctoral à l’UC Berkeley. « Mo’orea est une île au milieu de l’océan, et c’est une île volcanique géologiquement jeune. Elle n’a jamais touché un autre morceau de terre. Comment les champignons sont-ils arrivés là et d’où viennent-ils? »
Comprendre à la fois la biodiversité des champignons sur l’île et la façon dont différentes espèces ont voyagé à travers le monde pour arriver à cet endroit éloigné peut aider les scientifiques à lutter contre les impacts continus des voyages et du commerce mondiaux sur la biodiversité.
« Le projet Mo’orea BioCode a été la première enquête sur tous les taxons d’une île tropicale à inclure des bons d’ADN et d’autres informations associées. Il comprenait tous les organismes des habitats marins et terrestres et tout ce qui est plus grand que les bactéries », a déclaré George Roderick, William Muriece. Hoskins Professeur de science, politique et gestion de l’environnement à UC Berkeley. « Depuis, les données se sont avérées extrêmement précieuses pour surveiller les impacts du changement global sur Mo’orea mais aussi sur d’autres îles tropicales du Pacifique. »
« Chaque jour, nous avions un défi différent »
Le projet Mo’orea Biocode a été dirigé par Neil Davies, directeur exécutif de la station de recherche Gump South Pacific de l’UC Berkeley, et s’est déroulé de 2007 à 2010. L’une des motivations du projet était de créer un écosystème modèle qui pourrait être utilisé pour répondre aux questions sur le fonctionnement des écosystèmes.
« Les champignons sont des parties vraiment importantes des écosystèmes », a déclaré Osmundson, qui est actuellement professeur de biologie à l’Université du Wisconsin-La Crosse. « Ils agissent comme des décomposeurs primaires et, dans certains cas (comme) des agents pathogènes qui décomposent la matière organique en décomposition et recyclent les nutriments sous des formes que d’autres organismes peuvent utiliser. Ils sont également très importants en tant que symbiotes. Ils vivent avec d’autres organismes et en profitent. organisme en échange d’autres choses. Par exemple, certains champignons s’attachent aux racines des plantes et échangent des nutriments avec elles.
Pour collecter les spécimens, l’équipe de recherche a passé des mois sur Mo’orea, commençant chaque jour avant l’aube pour collecter des échantillons de champignons de tous les coins de l’écosystème, y compris le sol, les racines et les feuilles des plantes, et même l’air.
Au fur et à mesure que la chaleur et l’humidité augmentaient tout au long de la journée, les conditions extérieures devenaient souvent inhospitalières à la fois pour les scientifiques et pour les fructifications délicates des champignons qu’ils avaient collectés. En début d’après-midi, ils rapportaient leurs échantillons au laboratoire et commençaient le processus de documentation et de culture des spécimens qu’ils avaient trouvés, restant souvent debout tard dans la nuit pour terminer leur travail.
« Le terrain sur l’île est incroyablement escarpé, et quand il pleut, il devient incroyablement boueux, et de nombreuses zones ne sont pas gérées. Donc, chaque jour, nous avions un défi différent », a déclaré Garbelotto. « Il y a des pentes que l’on ne peut vraiment explorer qu’avec des cordes. Je me souviens d’avoir été attaché à une corde avec les mains tendues dans le précipice, essayant de ramasser un champignon qui poussait sur un petit affleurement où il était impossible de marcher. «
Chacun des spécimens a été photographié et séché pour être stocké à l’Herbier de l’Université et comparé aux bases de données d’espèces connues. Dans le cadre du projet de biocode, l’équipe de recherche a également obtenu des séquences d’ADN d’un gène spécifique qui peuvent être utilisées comme un « code-barres » unique pour différencier une espèce d’une autre.
« À bien des égards, Mo’orea n’est pas une île vierge, et cela la rend plus intéressante pour moi », a déclaré Garbelotto. « L’île possède des zones complètement vierges et possède également des zones qui ont été habitées et profondément modifiées par l’homme, en commençant par l’arrivée des Polynésiens il y a 3 000 ans et en continuant jusqu’à relativement récemment avec l’arrivée des Français, des Anglais et des Américains. Par rapport à des endroits complètement vierges, Mo’orea est plus intéressant pour moi parce qu’il est plus représentatif de ce qu’est réellement le monde. »
Les co-auteurs supplémentaires de l’article sont Sarah E. Bergemann de la Middle Tennessee State University et Rikke Rasmussen, qui a travaillé sur le séquençage de l’ADN en tant que bénévole à l’UC Berkeley.
Todd W. Osmundson et al, Utilisation de données ponctuelles pour évaluer le signal biogéographique, l’endémicité et les facteurs associés à la diversité macrofongique dans la biorégion insulaire océanique du Pacifique pauvre en données, Journal de biogéographie (2022). DOI : 10.1111/jbi.14354