Une méthode unique de surveillance de la santé des rivières a permis de découvrir une armée de minuscules organismes qui luttent pour protéger la rivière Brisbane.
Doctorat de l’Université du Queensland. La candidate Apoorva Prabhu et le professeur agrégé honoraire Chris Rinke ont dirigé une équipe qui a échantillonné, séquencé et évalué l’ADN de milliers de micro-organismes dans 3 parties de la rivière Brisbane sur une période de 12 mois.
Les recherches de l’équipe sont publié dans la revue Communication ISME.
Près de 2 500 types différents de génomes microbiens ont été échantillonnés et identifiés, dont beaucoup appartiennent à des espèces jusqu’alors inexplorées, formant ainsi la plus grande base de données sur le génome microbien jamais réalisée pour un estuaire subtropical.
« Jusqu’à présent, on ignorait l’étendue de la diversité microbienne du fleuve Brisbane », a déclaré Mme Prabhu. « Les microbes sont un indicateur pratique de la santé de nos cours d’eau. Ils recyclent efficacement les nutriments, en traitant le carbone, l’azote, le phosphore et le soufre.
« Malheureusement, sur nos sites de collecte de la rivière Brisbane à Indooroopilly, Eagle Farm et Shorncliffe dans la baie de Moreton, nous avons trouvé un grand nombre de microbes qui se nourrissent de nutriments comme les nitrates ou le phosphore, indiquant une pollution importante due à l’activité humaine comme le ruissellement agricole.
« Plus précisément, une nouvelle bactérie que nous avons appelée Hypereutrophica brisbanensis s’est avérée être un indicateur important des niveaux élevés de nitrates et de phosphore. Chaque fois que nous rencontrions cette bactérie, les niveaux de nutriments dans la rivière atteignaient des sommets, et malheureusement, la réalité est que tant que ces microbes restent bien nourris, la rivière souffre. »
L’équipe a utilisé la métagénomique avancée, une méthode conçue pour étudier des communautés entières de micro-organismes, ainsi que des techniques d’apprentissage automatique pour identifier un nombre important de nouveaux microbes.
« Il est remarquable de constater que plus de 80 % des micro-organismes que nous avons découverts étaient entièrement nouveaux pour la science, ce qui met en évidence une diversité vaste et jusqu’alors inexplorée dans le cours inférieur du fleuve Brisbane », a déclaré Mme Prabhu. « Ces connaissances sont essentielles pour développer des stratégies efficaces de surveillance et de gestion de l’environnement, car elles nous indiquent précisément quels sont les problèmes les plus urgents, en termes de pollution, auxquels nos cours d’eau sont confrontés. »
Le Dr Rinke a déclaré que l’étude établit une référence pour la recherche en écologie microbienne dans les environnements estuariens, en particulier dans les régions subtropicales et tropicales telles que Brisbane.
« L’intégration de la métagénomique et de l’apprentissage automatique présente un cadre solide pour explorer les communautés microbiennes et leurs fonctions écologiques », a déclaré le Dr Rinke.
« Les recherches futures pourront s’appuyer sur ces résultats pour expliquer davantage les interactions complexes au sein des écosystèmes microbiens et leurs réponses aux changements environnementaux. Notre prochain objectif est de nous concentrer sur l’impact des inondations sur les communautés microbiennes. Je suis sûr que la rivière Brisbane recèle de nombreux autres secrets. dans ses eaux boueuses.
L’équipe souhaite reconnaître la contribution des chercheurs de l’École de chimie et des biosciences moléculaires de l’UQ et du Centre de recherche sur le microbiome de QUT.
Plus d’information:
Apoorva Prabhu et al, L’apprentissage automatique et la métagénomique identifient des taxons non caractérisés censés piloter les cycles biogéochimiques dans un estuaire hypereutrophique subtropical, Communication ISME (2024). DOI: 10.1093/ismeco/ycae067