L'arbre de vie vient de s'agrandir :une équipe de scientifiques des États-Unis et de la Chine a identifié un tout nouveau groupe de microbes vivant tranquillement dans des sources chaudes, systèmes géothermiques et sédiments hydrothermaux dans le monde. Les microbes semblent jouer un rôle important dans le cycle mondial du carbone en aidant à décomposer les plantes en décomposition sans produire de gaz à effet de serre, le méthane.

"Les climatologues devraient prendre en compte ces nouveaux microbes dans leurs modèles pour mieux comprendre leur impact sur le changement climatique, " a déclaré Brett Baker, professeur adjoint à l'Université du Texas à Austin's Marine Science Institute qui a dirigé la recherche publiée le 23 avril dans Communication Nature .

Le nouveau groupe, que les biologistes appellent un phylum, est nommé Brockarchaeota d'après Thomas Brock, un pionnier dans l'étude des microbes qui vivent dans des environnements extrêmes tels que les sources chaudes du parc national de Yellowstone. Malheureusement, Brock est décédé le 4 avril. Ses recherches ont conduit à un puissant outil de biotechnologie appelé PCR, qui est utilisé, entre autres, dans le séquençage des gènes et les tests COVID-19.

"La description de ces nouveaux microbes provenant des sources chaudes est un hommage approprié à l'héritage de Tom en microbiologie, " ajouta Boulanger.

Jusque là, Les Brockarchaeota n'ont pas été cultivés avec succès en laboratoire ou photographiés au microscope. Au lieu, ils ont été identifiés en reconstruisant minutieusement leurs génomes à partir de morceaux de matériel génétique collectés dans des échantillons de sources chaudes en Chine et de sédiments hydrothermaux dans le golfe de Californie. Baker et son équipe ont utilisé un séquençage d'ADN à haut débit et des approches informatiques innovantes pour reconstituer les génomes des organismes nouvellement décrits. Les scientifiques ont également identifié des gènes qui suggèrent comment ils consomment les nutriments, produire de l'énergie et générer des déchets.

"Quand nous avons regardé dans les bases de données génétiques publiques, nous avons vu qu'ils avaient été collectés dans le monde entier mais décrits comme des « micro-organismes non cultivés, '", a déclaré Valérie De Anda, premier auteur du nouvel article, se référant à des spécimens collectés par d'autres chercheurs dans des sources chaudes d'Afrique du Sud et de Yellowstone dans le Wyoming, et des sédiments lacustres en Indonésie et au Rwanda. "Il y avait des séquences génétiques remontant à des décennies, mais aucun d'eux n'était complet. Donc, nous avons reconstruit les premiers génomes de ce phylum puis nous nous sommes rendu compte, Wow, ils sont partout dans le monde et ont été complètement ignorés."

Les Brockarchaeota font partie d'un plus grand, groupe de microbes peu étudié appelé archaea. Jusqu'à maintenant, les scientifiques pensaient que les seules archées impliquées dans la décomposition des composés méthylés, c'est-à-dire plantes en décomposition, le phytoplancton et d'autres matières organiques – étaient ceux qui produisaient également le méthane, un gaz à effet de serre.

"Ils utilisent un nouveau métabolisme dont nous ignorions l'existence chez les archées, " a déclaré De Anda. " Et c'est très important parce que les sédiments marins sont le plus grand réservoir de carbone organique sur Terre. Ces archées recyclent le carbone sans produire de méthane. Cela leur donne une position écologique unique dans la nature."

Un phylum est un vaste groupe d'organismes apparentés. Pour avoir une idée de la taille et de la diversité des phylums, considérer que le phylum Chordata comprend à lui seul des poissons, amphibiens, reptile, des oiseaux, mammifères et ascidies. Le phylum des arthropodes, qui représente environ 80% de tous les animaux, comprend les insectes, arachnides (comme les araignées, scorpions et tiques) et les crustacés (crabes, homards, crevette, et autres habitants de la mer savoureux).

En juillet 2020, Boulanger, De Anda et d'autres ont suggéré l'existence possible de plusieurs nouveaux phylums parmi les archées, dont Brockarchaeota, dans un article de synthèse dans Microbiologie naturelle . Cette dernière étude ajoute plus d'une douzaine de nouvelles espèces à Brockarchaeota, décrit leur métabolisme et démontre qu'ils sont en effet un phylum distinctement nouveau.

En plus de décomposer la matière organique, ces microbes nouvellement décrits ont d'autres voies métaboliques qui, selon De Anda, pourraient un jour être utiles dans des applications allant de la biotechnologie à l'agriculture en passant par les biocarburants.