Les éponges marines ont commencé mourir en grand nombre dans les zones côtières du monde entier. Rien que cette année, des milliers d’éponges sont devenues blanches et sont mortes en Nouvelle-Zélande et dans la mer Méditerranée. Cela s’est passé quand l’eau devient trop chaude, mais la cause sous-jacente est restée un mystère. Jusqu’ici.
Nous savons que ces éponges jouent un rôle crucial rôle dans le recyclage des éléments clés comme le carbone, l’azote, le soufre et le phosphore. Ce faisant, ils maintiennent le cycle des nutriments en marche, au profit de toute vie sur Terre.
Cela se produit principalement par leur association très étroite, ou «symbiose», avec microbes divers et abondants. Ces microbes vivent dans le tissu spongieux en tant que « partenaires de vie ». Les éponges bénéficient de ces relations étroites, car les microbes produire de l’énergie, recycler les nutriments et fournir des molécules bénéfiques pour l’hôte.
Dans notre nouvelle recherche, nous avons découvert que la cause du décès est probablement la perte soudaine d’un microbe clé à des températures élevées. Cela pourrait rapidement empoisonner l’éponge, car ce microbe spécifique est généralement nécessaire pour éliminer l’ammoniac, un déchet métabolique toxique, des tissus de l’éponge. Sans ce processus crucial, l’éponge meurt.
Expérimenter avec la température
Les éponges marines sont animaux de toutes formes, couleurs et tailles trouvé dans chaque océanoù ils servent de nourriture et abritent de nombreux autres organismes.
Ils passent leur vie attachés au fond marin, où ils se nourrissent en filtrer des milliers de litres d’eau de mer tous les jours, capturant, et plus tard digestion, aliments microscopiques.
Notre étude a examiné l’éponge tropicale Stylissa flabelliformis, exposée soit à la température estivale moyenne actuelle (28,5℃) soit à la température moyenne prévue pour 2100 (31,5℃).
Après huit semaines dans l’eau plus chaude, les éponges mouraient. Il n’y avait aucune trace du microbe qui élimine habituellement l’ammoniac toxique dans le tissu de l’éponge. Le gène microbien porteur de la fonction détoxifiante était également complètement absent du tissu spongieux. Cela a confirmé qu’aucun autre microbe ne remplissait ce rôle et que la détoxification des tissus n’était tout simplement pas possible.
En revanche, les éponges maintenues à 28,5℃ étaient saines. Et les microbes dans le tissu éponge étaient ceux que nous trouvons habituellement quand tout va bien.
Sommes-nous en train de gâcher une success story évolutive ?
Les éponges font partie les animaux les plus anciens de la planète. Ils se trouvent des tropiques aux pôles dans eaux peu profondes et profondes.
La symbiose éponge-microbe existe depuis longtemps été crédité pour cette réussite écologique. Selon les espèces d’éponges, des milliers d’espèces microbiennes différentes résider dans le tissu spongieux.
En plus de fournir de l’énergie à l’hôte, ces microbes fournir à l’éponge hôte des molécules vitales l’éponge elle-même ne peut pas produire, comme des vitamines essentielles, ou des composés qui dissuadent les prédateurs. Ils aussi agir en tant que recycleurs, transformant certains produits chimiques pour réduire leur toxicité ou les rendre digestibles par l’éponge. Et ils ont même produire des molécules potentiellement bénéfiques pour l’hommetels que les médicaments anticancéreux et les agents antimicrobiens.
La symbiose entre les éponges et leurs partenaires microbiens a permis aux éponges de conquérir de grandes parties du fond marin des océans. Mais les activités humaines pourraient mettre une sérieuse brèche dans cette réussite épique. L’an dernier, une canicule marine lésions tissulaires induites et blanchiment chez plusieurs espèces d’éponges en Nouvelle-Zélande. En Méditerranée, toutes les éponges au large de Marseille sont mortes en raison des températures extrêmes de l’été dernier en Europe.
Bien que la cause sous-jacente de ces mortalités massives dans les eaux plus chaudes ne soit pas encore connue, les chercheurs ont suggéré que la réponse pourrait résider dans la rupture de la symbiose entre l’hôte et ses microbes. Notre recherche soutient cette hypothèse. Ces éponges peuvent en fait être confrontées à un problème similaire aux coraux blanchis : l’augmentation de la température détruit la symbiose, potentiellement provoquer un déséquilibre chimique dans l’éponge, avec des conséquences mortelles.
Sans attaches? Certainement pas!
La plupart du temps, une forte symbiose a un effet extrêmement positif sur l’hôte, mais le risque d’avoir des liens aussi profonds est la dépendance. Avec S. flabelliformis, il semble que l’éponge n’ait pas pu survivre à la perte du seul microbe qui détoxifie l’ammoniac et à la « rupture » causée par l’augmentation des températures.
Notamment, cette espèce abondante sur la Grande Barrière de Corail et l’Indo-Pacifique Ouest est pas la seule éponge tropicale subir des changements dans ses microbes lorsqu’il est malsain. Cela arrive aussi dans les éponges vivant dans les eaux tempérées.
Les éponges et leurs partenaires microbiens sont en difficulté
Surtout, la hausse de température de 3℃ à laquelle nous avons soumis nos éponges ne représente pas un scénario de science-fiction, mais les extrêmes d’aujourd’hui, déjà vus dans la nature. Elle est cohérente avec la vague de chaleur marine qui a frappé la côte Est australienne entre novembre 2015 et février 2016.
Ces événements extrêmes devraient devenir plus fréquentes et plus graves alors que notre climat continue de changer. Et des températures aussi élevées pourraient devenir des moyennes d’ici 2100 si nous ne devenons pas neutres en carbone à l’échelle mondiale dès que possible.
C’est une nouvelle inquiétante pour les éponges, pour les écosystèmes qu’elles supportent et, par extension, pour nous. Les éponges sont extrêmement diversifié avec environ 8 500 espèces actuellement décrit dans le monde entier, hôte de microbes qui pourrait aider l’humanité à lutter contre les maladies et la résistance aux antibiotiques.
Il n’est pas intuitif d’avoir une haute opinion des animaux sans prétention et de leurs partenaires microbiens lorsque l’on envisage de grands problèmes tels que le changement climatique et l’effondrement de la biodiversité de la Terre. Mais pour le bien de nos océans, et en fin de compte, de nous-mêmes, nous devons faire rapidement cet effort collectif et les protéger en conséquence.
Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.