Des scientifiques de l'Université du Texas à l'Institut des sciences marines d'Austin ont découvert près de deux douzaines de nouveaux types de microbes, dont beaucoup utilisent des hydrocarbures tels que le méthane et le butane comme sources d'énergie pour survivre et se développer, ce qui signifie que les bactéries nouvellement identifiées pourraient aider à limiter les concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère et pourraient un jour être utiles pour nettoyer les déversements de pétrole.

Dans un article publié en Communication Nature cette semaine, les chercheurs ont documenté une grande diversité dans les communautés microbiennes vivant dans les régions extrêmement chaudes, sédiments d'eau profonde situés dans le bassin de Guaymas dans le golfe de Californie. L'équipe a découvert de nouvelles espèces microbiennes si différentes génétiquement de celles qui ont été étudiées précédemment qu'elles représentent de nouvelles branches dans l'arbre de la vie. Beaucoup de ces mêmes espèces possèdent de puissants pouvoirs de mangeur de polluants, comme les autres, microbes précédemment identifiés dans l'océan et le sol.

"Cela montre que les océans profonds contiennent une vaste biodiversité inexplorée, et les organismes microscopiques y sont capables de dégrader le pétrole et d'autres produits chimiques nocifs, " a déclaré le professeur adjoint de sciences marines Brett Baker, l'enquêteur principal du journal. "Sous le fond des océans, d'énormes réservoirs de gaz d'hydrocarbures, dont le méthane, propane, butane et autres—existent maintenant, et ces microbes empêchent les gaz à effet de serre d'être libérés dans l'atmosphère."

La nouvelle étude, représentant le plus grand échantillonnage génomique jamais réalisé de sédiments du bassin de Guaymas, a été co-écrit par l'ancienne chercheuse postdoctorale de l'UT Nina Dombrowski et le professeur de l'Université de Caroline du Nord Andreas P. Teske.

L'analyse des chercheurs des sédiments de 2, 000 mètres sous la surface, où l'activité volcanique élève les températures à environ 200 degrés Celsius, récupéré 551 génomes, dont 22 représentaient de nouvelles entrées dans l'arbre de vie. Selon Boulanger, ces nouvelles espèces étaient génétiquement suffisamment différentes pour représenter de nouvelles branches dans l'arbre de vie, et certains étaient suffisamment différents pour représenter des embranchements entièrement nouveaux.

"L'arbre de vie est quelque chose que les gens essaient de comprendre depuis que Darwin a proposé le concept il y a plus de 150 ans, et c'est toujours cette cible mouvante en ce moment, " dit Boulanger, qui auparavant faisait partie d'une équipe qui a cartographié l'arbre de vie génomique le plus complet à ce jour. "Essayer de cartographier l'arbre est vraiment crucial pour comprendre tous les aspects de la biologie. Avec le séquençage de l'ADN et les approches informatiques que nous utilisons, nous nous rapprochons, et les choses se développent rapidement."

Seulement environ 0,1 pour cent des microbes du monde peuvent être cultivés, ce qui veut dire qu'il y en a des milliers, peut-être même des millions, de microbes encore à découvrir.

L'équipe de Baker étudie les interactions entre les communautés microbiennes et les nutriments dont elles disposent dans l'environnement en prélevant des échantillons de sédiments et de microbes dans la nature, puis extraire l'ADN des échantillons. Les chercheurs séquencent l'ADN pour reconstituer des génomes individuels, les ensembles de gènes dans chaque organisme, et déduire des données comment les microbes consomment différents nutriments.

"Pour ça, nous essayons de rechercher des organismes qui ont été étudiés auparavant et de rechercher des similitudes et des différences, " dit Dombrowski, qui est maintenant à l'Institut royal néerlandais pour la recherche maritime. « Cela peut sembler facile au départ, mais ce n'est vraiment pas le cas, car souvent plus de la moitié des gènes que nous trouvons sont jusqu'à présent non caractérisés et inconnus."

Les échantillons ont été prélevés à l'aide du submersible Alvin, le même sous-marin qui a trouvé le Titanic, car les microbes vivent dans des environnements extrêmes. Teske, qui a collaboré avec Baker et Dombrowski, a conduit la collecte d'échantillons dans le bassin de Guaymas pendant plusieurs années, travailler avec des scientifiques du monde entier qui utilisent différentes approches pour étudier la vie là-bas.

Ce mois-ci, Baker fait partie d'une équipe sur l'échantillonnage d'Alvin dans des zones du bassin qui n'avaient jamais été étudiées auparavant.

"Nous pensons que ce n'est probablement que la pointe de l'iceberg en termes de diversité dans le bassin de Guaymas, " dit Baker. " Alors, nous faisons beaucoup plus de séquençage d'ADN pour essayer de comprendre combien il y en a. Ce document n'est vraiment que notre premier indice de ce que sont ces choses et de ce qu'elles font."