Tara Pacific : quand Jean de la Fontaine nous aide à comprendre la biologie des récifs

Vue par drone de Tara lors de l'amarrage devant 2 îlots lagunaires. © François Aurat - Tara Ocean Foundation Carte de l'expédition Tara Pacific. © Tara Ocean Foundation Analyse des biomarqueurs des colonies coralliennes en fonction des origines des îles du Pacifique. Variabilité des biomarqueurs mesurés dans les genres Pocillopora (violet-rose) et Porites (cyan) et en fonction des îles échantillonnées. a) Dosage de la biomasse animale. b) Dosage de la biomasse des symbiotes (normalisé par mg de protéines). c) Carbonylation des protéines. d) Ubiquitination des protéines. e) Capacité antioxydante. Les cases représentent les 1er et 3e quartiles autour de la médiane (barre noire horizontale). Les points aberrants sont représentés individuellement (points). Les différences statistiquement significatives entre les îles des deux genres ont été testées par un test de Kruskall-Wallis et un test de Dunn en post hoc. La lettre identique au-dessus des diagrammes en boîte indique qu'il n'y a pas de différences statistiquement significatives. NA : non applicable car aucun échantillon de Pocillopora n'était disponible pour Malpelo. © Porro et al, 2023. Essais de biomarqueurs des colonies coralliennes en fonction des espèces coralliennes. Variabilité des biomarqueurs mesurés entre les espèces des genres Pocillopora (violet-rose) et Porites (cyan). a) Essai de biomasse animale. b) Essai de biomasse des symbiotes (normalisé par mg de protéines). c) Carbonylation des protéines. d) Ubiquitination des protéines. e) Capacité antioxydante. Les cases représentent les 1er et 3e quartiles autour de la médiane (barre noire horizontale). Les points aberrants sont représentés individuellement (points). Les différences statistiquement significatives entre les espèces des deux genres ont été testées par un test de Kruskall-Wallis et un test de Dunn en post hoc. Les lettres identiques au-dessus des diagrammes en boîte indiquent qu'il n'y a pas de différences statistiquement significatives. © Porro et al, 2023. Échantillonnage du corail Pocillopora meandrina lors de l'expédition Tara Pacific. © Tara Ocean Foundation Photo du corail Porites lobata. © Tara Ocean Foundation Plongée autour de l'île Ducie. © Pete West - Tara Ocean Foundation Plongée au large de l'île de Guam (Micronésie). © Pete West - Tara Ocean Foundation

Nous continuons la description des derniers articles issus de la mission Tara Pacific et publiés dans les journaux du groupe Nature par celui de Barbara Porro et collègues sur les réponses à l’environnement des deux coraux Scléractiniaires étudiés durant cette mission, Pocillopora et Porites. Alors que ces coraux vivent dans le même milieu, et ont donc été confrontés aux mêmes perturbations environnementales, ils montrent des stratégies adaptatives très différentes. Ces résultats confirment, par une approche physiologique, les données génétiques de Voolstra et al et mettent en évidence la diversité des réponses des coraux du Pacifique. 

Complétant l’étude génétique de Chris Voolstra et ses collaborateurs, Barbara Porro et ses collègues ont étudié quant à eux des marqueurs de l’état de santé des coraux échantillonnés. Ces marqueurs sont un peu l’équivalent des analyses que le médecin nous prescrit afin d’établir son diagnostic. Pour nos coraux, les analyses prescrites sont des mesures des biomasses des algues symbiotiques et de leur clade, des protéines animales, de la diversité bactérienne mais aussi des mesures du stress oxydant subi par le corail, évalué à la fois par l’analyse de marqueurs de stress (dégradation des protéines par ubiquitination ou carbonylation) et marqueurs de défense (mesure des défenses antioxydantes de l’organisme). L’ensemble de ces paramètres est analysé en parallèle de tous les autres paramètres environnementaux mesurés lors de l’expédition, permettant ainsi une étude de corrélation unique. Il ressort de ces analyses que les coraux du genre Porites présentent un phénotype (c’est-à-dire l’ensemble des caractères apparents du corail) stable, principalement contrôlé par les évènements climatiques passés avec une forte composante génétique, alors que les coraux du genre Pocillopora montraient une plus grande variation de phénotypes (on parle de plasticité phénotypique), répondant à une grande variété de paramètres environnementaux. Ainsi chaque île présentait un phénotype particulier de Pocillopora.

Ainsi, le corail Pocillopora peut être comparé au roseau de la Fable de La Fontaine, pour qui « Un Roitelet … est un pesant fardeau », alors que le chêne - comparable au corail Porites - face aux vents redoutables, résiste « sans courber le dos »… La plasticité réduite chez les espèces de Porites reflète donc une tolérance au stress dans un large éventail d'habitats. Mais n’oublions pas la conclusion de la fable, ce n’est pas toujours celui qui paraît le plus fort qui gagne :

Du bout de l'horizon accourt avec furie
Le plus terrible des enfants
Que le Nord eût porté jusque-là dans ses flancs.
L'Arbre tient bon ; le Roseau plie.
Le vent redouble ses efforts,
Et fait si bien qu'il déracine.

En effet, la robustesse apparente du Chêne – Porites, peut potentiellement limiter sa réponse à des changements environnementaux drastiques et rapides. En revanche, dans les mêmes conditions, les espèces de Pocillopora possèdent, comme le roseau, une capacité étendue à modifier rapidement leur physiologie (c'est-à-dire à activer par exemple leurs capacités antioxydantes), ce qui leur permettrait de résister aux stress sévères. Ces travaux montrent en tout cas sans équivoque que les populations naturelles de coraux partageant le même habitat peuvent avoir des réponses diverses, des résultats importants à prendre en compte dans le cas de programmes de conservation.

Publication :

Porro B., Zamoum T., Forcioli D., Gilson E., Poquet A., Di Franco E., Barnay-Verdier S., Lombard F., Voolstra C.R., Hume B.C.C., Galand P.E., Moulin C., Boissin E., Bourdin G., Iwankow G., Poulain J., Romac S., Agostini S., Banaigs B., Boss E., Bowler C., de Vargas C., Douville E., Flores M., Pesant S., Reynaud S., Sullivan M.B., Sunagawa S., Thomas O.P., Troublé R., Vega Thurber R., Wincker P., Zoccola D., Planes S., Allemand D., Röttinger E., Furla P. Different environmental response strategies in sympatric corals from Pacific Islands​​​​​​. Commun Earth Environ 4, 311 (2023). https://doi.org/10.1038/s43247-023-00946-8​


 



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Dr Didier Zoccola
Pr Denis Allemand