Un biologiste de l'Université du Texas à Arlington dirige une nouvelle étude visant à quantifier la sensibilité des espèces de coraux aux maladies en examinant leur immunité à travers une série d'expériences et d'approches novatrices.

Laura Mydlarz, professeur agrégé de biologie, est chercheur principal du projet, intitulé « Immunité à la communauté :la quantification des traits immunitaires peut-elle informer la structure de la communauté des récifs ? » et financé par une période de deux ans, 220 $, 331 subvention de la Division des sciences océaniques de la National Science Foundation. Les co-chercheurs principaux sont Marilyn Brandt, professeur agrégé de recherche en sciences marines et environnementales à l'Université des îles Vierges, et Erinn Muller, scientifique du Mote Marine Laboratory and Aquarium à Sarasota, Floride

Au cours des trois dernières décennies, les changements environnementaux - y compris le réchauffement climatique - ont probablement conduit à une forte augmentation des maladies des coraux dans les récifs du monde entier. Les récifs coralliens malsains ne peuvent pas supporter les poissons et autres formes de vie qui font des récifs des écosystèmes aussi dynamiques et diversifiés. Les récifs coralliens de la mer des Caraïbes sont des foyers de maladies et de nombreux récifs ont connu des effondrements de population en raison d'épidémies, Mydlarz a expliqué. Les espèces de coraux varient dans leur sensibilité aux maladies, mais les raisons de cette variation sont inconnues.

"Les maladies des coraux n'affectent pas toutes les espèces de coraux d'un récif de la même manière, " Mydlarz a déclaré. "Certains coraux sont plus sensibles à certaines maladies. Un récif est composé de nombreuses espèces différentes de coraux. Si une maladie tue une espèce de corail dans un récif, cela va grandement affecter la communauté des récifs dans son ensemble. Nous voulons savoir pourquoi certaines espèces de coraux sont plus tolérantes à certaines maladies."

Le projet se concentrera sur les récifs coralliens des Caraïbes au large des îles Vierges américaines. Le site a été choisi en raison de la grande diversité de coraux qui s'y trouvent et de la présence de la maladie de la « peste blanche », ce qui peut provoquer une perte de tissu rapide chez les coraux, affecte de nombreuses espèces de coraux et peut entraîner une mortalité partielle ou totale des colonies.

Le projet utilisera des expériences de défi immunitaire qui quantifieront de nouveaux composants du système immunitaire inné des coraux, couplée à l'application d'un modèle basé sur les traits, remplir trois objectifs, dit Mydlarz.

La première consiste à déterminer la variabilité des traits immunitaires des coraux chez sept espèces de coraux communes trouvées sur les récifs des Caraïbes; la seconde est de déterminer la variabilité de la résistance à la transmission de la peste blanche chez une même espèce de corail; et le troisième est de développer un modèle prédictif de l'assemblage de la communauté corallienne qui intègre des traits immunitaires.

Les espèces de coraux qui seront examinées diffèrent par leur sensibilité aux maladies, taux de croissance et stratégies de reproduction. La sensibilité à la peste blanche sera mesurée en exposant les coraux à la peste blanche active et en calculant les taux de transmission de la maladie en laboratoire. Les réponses immunitaires de chaque espèce seront mesurées en exposant des échantillons à des stimulateurs immunitaires bactériens. Des échantillons seront prélevés et injectés avec des lipopolysaccharides, qui sont des molécules qui provoquent de fortes réponses immunitaires chez certains organismes.

"Nous voulons voir le corail dans son état naturel et dans un état stimulé par le système immunitaire, " a déclaré Mydlarz.

Les données de réponse immunitaire et de transmission des maladies pour chaque espèce de corail seront utilisées pour développer un modèle prédictif afin de déterminer comment les différentes communautés coralliennes réagiront aux menaces de maladies dans des scénarios de changement climatique, elle a dit.

Mydlarz s'est rendu aux îles Vierges en octobre pour visiter le site où les recherches seront effectuées et pour rencontrer Brandt. Elle prévoit de revenir en juin avec certains des étudiants diplômés de son laboratoire pour collecter des échantillons et mener des expériences.

Clay Clark, professeur et président du département de biologie de l'UTA, a déclaré que le projet est un exemple du travail important que fait Mydlarz pour faire la lumière sur les liens entre le changement climatique et les écosystèmes délicats qui ont été affectés par ce changement. Il a noté que sa recherche est un excellent exemple de l'impact environnemental mondial, qui est l'un des quatre piliers du plan stratégique 2020 Bold Solutions|Global Impact de l'Université.

"Le Dr Mydlarz étudie depuis des années comment les changements environnementaux affectent la capacité des coraux à lutter contre les maladies et a beaucoup contribué à notre connaissance de l'immunité des coraux, " Clark a déclaré. "Cette recherche ajoutera à ces connaissances et nous aidera à mieux informer et encourager la conservation."

La recherche sera mise en évidence lors d'événements de sensibilisation au Texas, la Floride et les îles Vierges, y compris Earth Day Texas 2017, prévu pour le 22 avril à Fair Park à Dallas; l'exposition et l'aquarium Living Reef au Mote Marine Laboratory ; et Reef Fest et foires agricoles au Coral World Ocean Park à St. Thomas, Îles Vierges américaines.

Mydlarz a obtenu un baccalauréat et une maîtrise ès sciences en biologie marine de la Florida Atlantic University en 1996 et 1998, respectivement, et a obtenu son doctorat en sciences marines de l'Université de Californie à Santa Barbara en 2004. Elle a effectué un travail postdoctoral en écologie à l'Université Cornell de 2004 à 2006 avant de rejoindre l'UTA en 2006. Une grande partie de la recherche dans son laboratoire se concentre sur l'immunité et les maladies des coraux. .