Le sol sous nos pieds n'est pas aussi biologiquement diversifié que les scientifiques le pensaient auparavant, selon une équipe de recherche qui comprend un écologiste microbien des sols de Virginia Tech.

Les restes d'ADN d'organismes morts - connus sous le nom d'"ADN relique" - ont historiquement jeté une clé dans les estimations, amenant les scientifiques à surestimer la diversité microbienne jusqu'à 55 pour cent. Comprendre la diversité microbienne dans le sol est crucial pour comprendre comment se produisent les processus environnementaux tels que la fixation de l'azote atmosphérique et le changement climatique.

Mais une équipe qui comprend Michael Strickland, professeur adjoint de sciences biologiques au Collège des sciences, a utilisé une technique de séquençage à haut débit pour déterminer la composition exacte de 31 échantillons de sol provenant de climats et d'écosystèmes variés.

Les résultats ont été publiés dans Microbiologie naturelle cette semaine.

« Quand nous avons commencé à réaliser que nos chiffres pouvaient être erronés, nous savions que nous devions trouver un moyen d'examiner de plus près le nombre d'espèces réellement présentes, " dit Strickland, qui est également affilié au Global Change Center de l'université et au Fralin Life Science Institute.

Les informations sur les populations de microbes dans le sol sont importantes car ces organismes jouent un rôle essentiel dans l'écosystème terrestre et ils aident à maintenir la fertilité du sol.

Mais lier les activités des microbes aux processus du sol est difficile. Les scientifiques doivent mesurer les microbes vivants, une tâche difficile car l'ADN des microbes morts peut persister dans le sol pendant des années, obscurcissant l'analyse de la diversité microbienne.

"Cette recherche suggère qu'une proportion importante des micro-organismes détectés dans le sol à l'aide de techniques basées sur l'ADN ne sont plus vivants, " dit Ember Morrissey, un professeur adjoint de plantes et de sciences du sol à l'Université de Virginie-Occidentale qui n'était pas impliqué dans le projet de recherche. "En conséquence, nous devrons peut-être utiliser des outils qui distinguent le matériel génétique des cellules vivantes de l'ADN relique des microbes morts afin de comprendre l'influence des" espèces "microbiennes sur les processus écosystémiques importants."

Paul Carini, un écophysiologiste microbien à l'Université du Colorado Boulder et premier auteur de l'article, PMA d'occasion, un colorant photoréactif qui se lie à l'ADN relique mais n'adhère pas bien aux cellules vivantes, pour distinguer les cellules viables des débris d'ADN dans le sol.

« La prise en compte de l'ADN relique dans nos analyses nous aidera à comprendre les flux et reflux importants du microbiome du sol et nous aidera à mieux comprendre comment les microbes aident à réguler la fertilité des sols et à rendre la terre habitable face à un climat changeant, " dit Carini.

Bien que les communautés microbiennes du sol se soient avérées moins diversifiées qu'on ne le pensait auparavant, ils sont encore assez divers, selon Strickland. Dans un gramme de terre, des milliers d'espèces de microbes vivent, amenant Strickland à considérer le sol comme "la forêt tropicale du pauvre".