Occurrence et activité en haute mer du symbiote corallien bâtisseur de récifs : Symbiodinium

© David Hannan - Fondation Tara Expéditions

TARA OCEANS

Johan Decelle, Quentin Carradec, Xavier Pochon, Christian R. Voolstra, Patrick Wincker, Colomban de Vargas.

Publié en ligne le 19 novembre 2018 Téléchargement en PDF

Decelle et al., “Worldwide Occurrence and Activity of the Reef-Building Coral Symbiont Symbiodinium in the Open Ocean”, Current Biology (2018).

RÉSUMÉ

La microalgue Symbiodinium, de la famille des dinoflagellés, soutient les récifs coralliens – un des écosystèmes les plus diversifiés de la biosphère – par le biais d’endosymbioses mutualistes avec une grande variété d’hôtes benthiques [1]. En dépit de son importance écologique et économique, la question de la présence de Symbiodinium en haute mer demeure irrésolue, ce qui représente un manque de connaissances majeur en matière de trajectoire d’écoévolution et de résilience des symbioses menacées impliquant les Symbiodinium. Dans la présente étude, nous documentons l’existence de Symbiodinium (de la famille Symbiodiniaceae [2]) dans les eaux océaniques de surface, tropicales et tempérées, par le biais du metabarcoding ADN et ARN des échantillons de plancton, recueillis sur 109 stations à travers le monde et fractionnés par taille. Les zooxanthelles Symbiodinium de clades A et C sont, de loin, les lignées dominantes et les plus largement distribuées (représentant 0,1% des lectures de phytoplancton), tandis que d’autres lignées (clades B, D, E, F et G) sont présentes, mais rares. Des analyses métatranscriptomiques simultanées utilisant le catalogue de gènes de Tara Oceans [3] ont révélé que les clades A et C de la zooxanthelle Symbiodinium sont actifs au niveau transcriptionnel en haute mer et expriment des voies métaboliques essentielles (par ex., la photosynthèse, la fixation du carbone, la glycolyse et l’absorption d’ammonium). Les métabarcodes et les gènes exprimés de clades A et C ont été détectés au sein des petites et grandes fractions planctoniques, ce qui suggère respectivement l’existence d’une population autonome et un mode de vie symbiotique avec des hôtes planctoniques.

Cependant, des marqueurs génétiques et la microscopie haute résolution sont nécessaires pour confirmer l’histoire de vie des Symbiodinium océaniques. Globalement, la présence, jusqu’alors inconnue, de zooxanthelles Symbiodinium métaboliquement actives dans les eaux océaniques, ouvre de nouvelles pistes pour étudier le potentiel de ce réservoir pour repeupler les récifs suite à un blanchissement corallien induit par le stress.

RÉFÉRENCES

1. Stanley, G.D.J., Jr. (2006). Ecology. Photosymbiosis and the evolution of modern coral reefs. Science 312, 857–858.

2. LaJeunesse, T.C., Parkinson, J.E., Gabrielson, P.W., Jeong, H.J., Reimer, J.D., Voolstra, C.R., and Santos, S.R. (2018). Systematic revision of Symbiodiniaceae highlights the antiquity and diversity of coral endosym- bionts. Curr. Biol. 28, 2570–2580.e6.

3. Carradec, Q., Pelletier, E., Da Silva, C., Alberti, A., Seeleuthner, Y., Blanc- Mathieu, R., Lima-Mendez, G., Rocha, F., Tirichine, L., Labadie, K., et al.; Tara Oceans Coordinators (2018). A global ocean atlas of eukaryotic genes. Nat. Commun. 9, 373.