Une équipe de chercheurs de l’Université d’Oakland a publié le premier génome mitochondrial complet de Diadema antillarum, communément appelé oursin à longues épines. L’herbivore marin invertébré habite les eaux peu profondes de l’Atlantique Ouest et des Caraïbes et remplit une fonction écologique cruciale : broutant les algues le long des récifs coralliens de la région, empêchant la prolifération qui peut menacer les récifs et la biodiversité qu’ils soutiennent.
Environ un quart des poissons de l’océan dépendent des récifs coralliens pour leur habitat, ce qui rend la mortalité récurrente de l’oursin à longues épines particulièrement troublante. L’espèce a connu des épisodes de mortalité massive au cours des années 1980 et 1990, ainsi que dans l’année en cours, avec des taux de mortalité atteignant 90 à 95 %.
« Il existe d’autres espèces d’oursins qui habitent et chevauchent la niche de Diadema antillarum, mais seule cette espèce a subi des événements de mortalité massifs. Aucune autre espèce habitant ou cohabitant étroitement n’est morte pendant ces périodes », a déclaré le Dr Audrey J. Majeske, un instructeur spécial au Département des sciences biologiques de l’UO et auteur principal de l’étude.
« C’est une raison essentielle pour collecter des informations génétiques sur cette espèce – nous pouvons donc concevoir des études pour comprendre pourquoi cette espèce en particulier continue de souffrir d’événements de mortalité massive et comment la protéger des événements futurs probables, surtout s’ils sont entraînée par l’activité humaine. »
Les récifs coralliens offrent également de nombreux avantages aux communautés humaines, offrant une protection du littoral contre les ouragans et attirant des millions de touristes qui utilisent les récifs à des fins récréatives. Selon The Nature Conservancy, le tourisme associé aux récifs coralliens dans les Caraïbes génère 8 milliards de dollars par an.
Le Dr Majeske a mené l’étude en collaboration avec Stephanie O. Castro Márquez et Walter Wolfsberger, doctorants au Département des sciences biologiques de l’OU. Le professeur de biologie de l’OU, le Dr Taras K. Oleksyk, était le chercheur principal du projet, qui a débuté lorsque lui et le Dr Majeske étaient professeurs à l’Université de Porto Rico à Mayaguez. L’étude a été publiée dans Gigaoctet.
« En plus de la version anglaise principale, une deuxième version en espagnol a été publiée en ligne pour mettre ces résultats à la disposition du public hispanophone de l’île (Puerto Rico) où l’échantillon d’oursin a été collecté », a déclaré le Dr Oleksyk. « Une version ukrainienne de l’article a également été publiée, pour démontrer la solidarité du journal avec la lutte de l’Ukraine pendant la guerre. »
Lors du séquençage du génome de Diadema antillarum, les chercheurs ont également découvert qu’une autre espèce d’oursin à longues épines, Diadema savignyi, était mal identifiée dans la littérature scientifique. La clarification de l’identité erronée aidera les chercheurs à mieux comprendre et documenter la répartition des oursins dans le monde. Il existe environ 950 espèces d’oursins connues qui habitent un large éventail de zones de profondeur dans tous les climats des océans du monde.
« Les oursins sont des animaux très anciens. Ils existent depuis la période ordovicienne, il y a environ 450 millions d’années, et ont survécu à de nombreuses grandes extinctions », a déclaré le Dr Majeske. « La compréhension de leur distribution apporte non seulement un contexte à l’histoire récente, mais aide également à mettre la biodiversité de la Terre dans une perspective géologique et évolutive. »
En plus de son travail sur cette étude, la Dre Majeske utilise des génomes d’oursins dans le cadre de l’enseignement pratique que les étudiants reçoivent dans ses cours. Les élèves étudient 16 gènes chez l’oursin violet du Pacifique (Strongylocentrotus purpuratus), comparant et contrastant leur expression dans différents échantillons, pour comprendre comment les niveaux d’expression génique peuvent changer au cours de la vie de l’organisme. Les résultats de cette étude aideront à concevoir de futures études de recherche pour les étudiants, ainsi qu’à éclairer le travail des chercheurs professionnels.
« Les étudiants acquièrent une expérience pratique en réalisant les étapes de la méthode scientifique, y compris la collecte et l’analyse de données, le test d’hypothèses et l’élaboration de conclusions. Cette approche améliore l’apprentissage des étudiants car elle stimule la pensée critique », a déclaré le Dr Majeske. « Cela amène les étudiants à relier les points et à comprendre pourquoi ils sont parvenus à ces conclusions. C’est ce qui motive la recherche et crée de nouvelles connaissances dans n’importe quel domaine scientifique. »
Plus d’information:
Audrey J. Majeske et al, Le premier génome mitochondrial complet de Diadema antillarum (Diadematoida, Diadematidae), Gigaoctet (2022). DOI : 10.46471/gigaoctet.73