Grâce à une nouvelle approche innovante d’échantillonnage des coraux, les chercheurs de l’Université d’Hawaï (UH) à Mānoa sont désormais en mesure de créer des cartes de biochimie des coraux qui révèlent avec des détails sans précédent la répartition des composés qui font partie intégrante du bon fonctionnement des récifs. Leur étude est publiée dans Biologie des communications.
« Ce travail constitue une étape majeure dans la compréhension de l’holobionte corallien [the coral animal and all of its associated microorganisms]ce qui est essentiel à la restauration et à la gestion des récifs », a déclaré l’auteur principal Ty Roach, qui a mené cette étude en tant que chercheur postdoctoral à l’Institut hawaïen de biologie marine (HIMB) de l’école UH Mānoa des sciences et technologies de l’océan et de la Terre ( SOEST).
Bien qu’ils n’occupent qu’une infime partie de l’océan, les récifs coralliens constituent l’un des écosystèmes les plus diversifiés et productifs de la planète et fournissent un habitat essentiel à de nombreuses espèces et une protection aux communautés côtières.
Les produits biochimiques, tels que les acides aminés, les composés qui affectent le développement et la croissance, et d’autres qui ont des propriétés antibactériennes ou antioxydantes, ont un lien direct avec la résilience des coraux face à des facteurs de stress, tels que des températures océaniques plus chaudes et leur acidification.
L’équipe de chercheurs de HIMB a développé une méthode pour étudier un seul polype corallien à la fois.
« Cette nouvelle technique nous permet d’échantillonner les coraux d’une manière beaucoup moins invasive et dommageable que les méthodes précédentes, ce qui signifie que nous pouvons désormais prélever plus d’échantillons et répéter les efforts d’échantillonnage plus souvent avec moins de dommages aux coraux », a ajouté Roach.
À l’aide d’analyses chimiques sophistiquées, l’équipe a déterminé les substances biochimiques exactes contenues dans chaque polype et les a cartographiées jusqu’à leur emplacement respectif dans la colonie de corail. Grâce à cela, ils ont créé des cartes des substances biochimiques présentes dans les coraux à plusieurs échelles spatiales : depuis des polypes individuels d’un millimètre de large jusqu’à des récifs de 100 mètres de long.
« L’utilisation de cette technique à ces échelles nous a permis de découvrir une forte signature biochimique qui identifie les polypes comme provenant d’une seule colonie, une signature plus faible entre les branches au sein des colonies et une variation le long des branches liée à l’origine du polype. la succursale », a déclaré Roach. « Étonnamment, cette méthode était même capable de distinguer les polypes adjacents avec des taux de précision très élevés. »
En cartographiant les substances biochimiques jusqu’à leur source (de l’animal corallien ou de ses algues symbiotiques), les chercheurs ont également déterminé que les composés présents dans les polypes étaient principalement entraînés par des molécules provenant du corail plutôt que des algues.
« Il est important de noter que ce travail nous indique comment les coraux structurent leurs produits biochimiques à différentes échelles d’intérêt, ce qui est essentiel pour la conception, l’analyse et l’interprétation des études sur la biochimie des récifs coralliens », a ajouté Roach. « Nous prévoyons d’utiliser cette approche dans de futures études pour cartographier la distribution temporelle et spatiale des biomolécules coralliennes d’une manière qui n’était pas possible auparavant sans endommager des colonies de coraux entières. »
Plus d’information:
Ty NF Roach et al, La métabolomique à polype unique révèle la structuration biochimique de l’holobionte corallien à plusieurs échelles, Biologie des communications (2023). DOI : 10.1038/s42003-023-05342-8