Les populations animales et végétales ont été largement étudiées, ce qui a contribué à élucider les processus écosystémiques et les adaptations évolutives. Cependant, cela n’a pas été le cas des populations microbiennes, en raison de l’impossibilité d’isoler, de cultiver et d’analyser le contenu génétique des différentes espèces et de leurs individus en laboratoire. Par conséquent, même si l’on sait que les populations de micro-organismes comprennent une grande diversité, celle-ci reste largement non caractérisée.
Maintenant, une nouvelle étude de l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) a récemment publié dans la revue Microbiote met en évidence le potentiel des populations microbiennes marines en tant qu’indicateurs du changement global. Plus précisément, les travaux analysent les connaissances générées à ce jour sur les populations microbiennes marines et leur rôle dans l’écosystème, concluant que leur analyse dans l’espace et dans le temps pourrait refléter les effets du changement global.
« Cela est dû au fait que de petits changements génétiques dans ces populations pourraient être plus directement corrélés aux changements environnementaux légers mais continus associés au changement global, que l’analyse des espèces », explique Ramiro Logares, l’auteur de l’étude.
Selon le chercheur, cela n’aurait pas été possible sans de nouvelles techniques moléculaires et informatiques, qui ont permis d’explorer au niveau génétique et de manière plus généralisée la répartition et la diversité des populations microbiennes dans leurs environnements naturels.
« Ces approches ont permis de détecter des variations génétiques qui pourraient refléter des adaptations aux changements environnementaux à des échelles contemporaines, c’est-à-dire des décennies ou des années », ajoute Logares.
Application à grande échelle de techniques moléculaires
L’étude de la variabilité des populations de micro-organismes a été possible grâce à l’application à grande échelle de techniques moléculaires telles que la métagénomique et la métatranscriptomique, qui ont révolutionné la capacité d’analyser ces populations directement à partir de leurs habitats, surmontant certaines des limites de la culture de laboratoire traditionnelle. méthodes.
Plus précisément, des données génétiques provenant d’espèces microbiennes aquatiques non cultivées ont été compilées pour cette étude. Les résultats ont indiqué une diversité génétique substantielle dans les populations microbiennes marines et ont identifié des modèles distincts de différenciation et d’adaptation des populations. Cela met en évidence le rôle important de la sélection environnementale, déterminée entre autres par la température, dans la structuration des populations microbiennes.
« Ce travail met en évidence l’importance d’accroître notre compréhension des populations microbiennes dans l’océan. Connaître la diversité génétique et la dynamique des populations de microbes marins nous permet d’obtenir des informations précieuses sur leur résilience ou leur vulnérabilité au changement global », explique Logares.
Dans l’ensemble, le travail, basé sur une revue de plus de 150 articles, se penche sur les caractéristiques et la structure des populations microbiennes, offrant une vision complète de la façon dont la variabilité génétique des populations peut être liée aux processus écosystémiques et aux adaptations évolutives.
L’étude souligne également l’importance de comprendre les populations microbiennes dans le contexte du changement global et leur rôle au sein de l’écosystème marin. Dans l’océan, les microbes sont responsables de processus tels que le recyclage des nutriments ou la décomposition des polluants, dont l’efficacité peut dépendre des caractéristiques des populations microbiennes.
C’est pourquoi l’auteur préconise de continuer à approfondir la génomique des populations pour démêler cette dimension encore mal comprise de la diversité microbienne, ce qui, prédit-il, « conduira à une meilleure compréhension de l’architecture et du fonctionnement du microbiome marin, ce qui dans cela aidera à concevoir de meilleures stratégies de gestion et de conservation.
Plus d’information:
Ramiro Logares, Décoder les populations dans le microbiome océanique, Microbiote (2024). DOI : 10.1186/s40168-024-01778-0