La vie cachée des archées des profondeurs enfin révélée
Les archées sont des organismes procaryotes que l'on trouve dans des écosystèmes du monde entier, et ont un rôle important dans les processus contrôlant les gaz à effet de serre et les nutriments. Elles ont également une capacité unique de s'adapter à une pénurie extrême d'énergie. À ce jour, aucun représentant des archées vivant dans les sédiments océaniques profonds n'a pu être cultivé en laboratoire. Le projet DARCLIFE (Deep subsurface archaea: Carbon cycle, life strategies, and role in sedimentary ecosystems) a été lancé pour étudier ces micro-organismes benthiques mal connus. Les scientifiques voulaient expliquer leur rôle dans les écosystèmes des sédiments et le cycle du carbone, et explorer leurs stratégies pour faire face à une réduction extrême de l'énergie. Un élément central de cette recherche reposait sur les propriétés structurelles et isotropiques des lipides membranaires des archées benthiques. Ces lipides apportent des informations relatives à la taxonomie de leurs producteurs ainsi qu'à leur adaptation à leurs habitats. Ils servent également de proxies pour les cellules vivantes présentes dans des environnements naturels. Le projet a conduit des expéditions en Méditerranée occidentale et orientale, en mer de Marmara et en mer Noire, afin de collecter des échantillons de sédiments et de mener un examen géochimique approfondi de l'habitat benthique des archées. Les chercheurs ont également effectué un travail de terrain sur un estuaire en Caroline du Nord aux États-Unis. Ils ont d'autre part mis au point une nouvelle génération de protocoles basés sur l'analyse métagénomique, afin d'apporter un cadre phylogénétique et de mieux comprendre le métabolisme des archées. Les chercheurs ont ainsi pu contrôler de façon systématique jusqu'à 1 000 composants dans des échantillons prélevés dans les sédiments et l'environnement, obtenant ainsi une vue plus complète des communautés microbiennes. Ces travaux ont débouché sur la découverte de plusieurs nouveaux lipides issus des archées, qui n'avaient pas été décrits auparavant dans des cultures mais qui apparaissent comme étant caractéristiques des archées benthiques. Ces lipides avaient été provisoirement liés à des membres du groupe MCG (Miscellaneous Crenarchaeota Group). Les chercheurs ont cultivé des espèces modèles d'archées afin de mieux comprendre comme elles s'adaptent au stress énergétique et à ses effets. Les résultats obtenus avec Nitrosopumilus maritimus et Methanothermobacter thermautotrophicus confortent l'hypothèse selon laquelle la forte prédominance chez les archées des glycolipides par rapport aux phospholipides, observée généralement dans les sédiments marins, est la conséquence d'une réponse adaptative à un stress énergétique sévère. DARCLIFE a exploré les propriétés fondamentales de la vie à un niveau d'énergie minimal. Ses recherches exploratoires ont permis de mieux comprendre le rôle des archées dans le système de notre planète.
Mots‑clés
Archées, lipides, DARCLIFE, cycle du carbone, écosystèmes sédimentaires, stress énergétique
