La sélection naturelle transforme rapidement un creuset de micro-organismes en une communauté hautement efficace, de nouvelles recherches montrent.

Des scientifiques de l'Université d'Exeter ont mélangé dix communautés différentes productrices de méthane (populations de centaines d'espèces microbiennes, principalement des bactéries).

Certaines de ces communautés prospéraient lorsqu'elles étaient cultivées seules et d'autres avaient de mauvais résultats - mais lorsqu'elles étaient mélangées, des échantillons contenant les dix communautés ont rapidement commencé à produire autant de méthane que le meilleur des dix.

Communautés microbiennes, mélanges complexes d'espèces interagissant les unes avec les autres, sont partout - sur et dans notre corps, dans le sol et l'eau, même dans les nuages ​​et les sources chaudes volcaniques.

Les chercheurs se sont concentrés sur les communautés microbiennes produisant du méthane, car la quantité de gaz produite indique à quel point la communauté est en bonne santé. Cela a permis un aperçu rare sur les mécanismes qui régissent la formation de telles communautés. Les communautés provenaient de diverses sources, y compris les usines de biogaz et la bouse de vache.

Les résultats peuvent avoir des implications au-delà du secteur du biogaz, et si le même principe s'applique ailleurs, il pourrait être mis en œuvre dans les transplantations fécales, ou probiotiques du sol, augmenter les rendements des cultures.

"Plus nous ajoutons de communautés au mélange, plus le rendement en biogaz est élevé, " a déclaré le Dr Pawel Sierocinski, de l'Institut de l'environnement et de la durabilité sur le campus Penryn de l'Université d'Exeter à Cornwall.

"Cela montre que la sélection peut opérer sur toute une communauté, plutôt que simplement sur des espèces ou des gènes uniques.

« Nous avons examiné la composition des espèces des communautés après l'expérience, en analysant leur ADN, et j'ai vu que les mélanges étaient très similaires à la communauté la plus saine non seulement dans leur production de méthane, mais aussi en termes de microbes qui s'y trouvent.

"Certains organismes de communautés moins performantes sont également devenus une partie du mélange florissant. Ces immigrants bactériens ont fait que les mélanges ont une biodiversité plus élevée, rendre ces communautés plus efficaces et stables.

« Il existe des chaînes d'alimentation complexes au sein de ces communautés, car certains micro-organismes vivent des sous-produits des autres. Nos recherches montrent que les microbes issus de communautés performantes sont capables d'entraîner leurs congénères avec eux dans ce que nous avons appelé le «népotisme bactérien». "Nous avons également été surpris de la reproductibilité de nos résultats - nos collègues en France ont obtenu les mêmes résultats à partir de tests totalement indépendants, en utilisant un modèle similaire."

Le Dr Sierocinski a ajouté :« Pour le public, il existe de nombreuses implications pratiques potentielles si des recherches futures confirment que les mêmes règles s'appliquent à d'autres types de communautés.

« Apprendre de telles règles qui guident le comportement de la communauté nous permet de les maîtriser. Par exemple, si notre flore intestinale se comporte de la même manière que les communautés productrices de méthane, nous pourrions utiliser cela à notre avantage. Nous pourrions réparer les communautés les moins performantes en leur donnant un coup de pouce par rapport à celles qui fonctionnent bien. »

Le papier, publié dans la revue Biologie actuelle , est intitulé :« Une seule communauté domine la structure et la fonction d'un mélange de plusieurs communautés méthanogènes.