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Animaux et bactéries des abysses : une campagne inédite dans l'océan Atlantique

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Animaux et bactéries des abysses : une campagne inédite dans l'océan Atlantique

 

 

La campagne BioBaz se déroulera cet été du 2 au 21 août au sud des Açores, en plein océan Atlantique. François Lallier, professeur à l’UPMC en licence de biologie et master d’écophysiologie, et directeur du laboratoire Adaptation et diversité dans le milieu marin au sein de la station biologique de Roscoff (UPMC/CNRS) est le chef de cette mission. Le chercheur s’intéresse tout particulièrement aux animaux vivant en symbiose avec des bactéries autour des sources hydrothermales. Crevettes et moules des abysses seront l’objet de ces recherches menées lors de cette campagne exclusive.

 

 

 

 

Quel est l’objectif de la campagne BioBaz ?

 

François Lallier : Nous allons étudier pendant trois semaines les animaux abyssaux vivant autour des sources hydrothermales en symbiose avec des bactéries. BioBaz signifie « Biologie intégrée de Bathymodiolus azoricus», du nom de la moule que nous allons étudier. La seconde espèce est une crevette, Rimicaris exoculata dite « Rex ». Les sources hydrothermales rejettent un fluide plus ou moins riche en hydrogène, en sulfure d’hydrogène et en méthane, ces molécules réduites alimentant la chimiosynthèse bactérienne, à la base de la production locale de matière organique. Pour qu’ils puissent se nourrir, les animaux doivent se rapprocher des sources. Mais ces endroits sont très toxiques à cause de la chaleur et la haute teneur en métaux lourds et ne constituent pas a priori un habitat idéal pour la plupart des animaux. Pourtant certaines espèces  se sont adaptées à ce milieu extrême et se nourrissent grâce aux bactéries. Les espèces les plus abondantes ont développé une association étroite avec les bactéries, une symbiose.

Dans le cas de la moule, deux souches de bactéries sont localisées dans la branchie, c’est-à-dire qu’il existe un mécanisme de contrôle entre l’hôte et ses bactéries qui autorise la prolifération de ces bactéries dans un type de cellules des branchies et l’interdit ailleurs. La crevette, quant à elle, vit en ectosymbiose avec les bactéries, c’est-à-dire qu’elle les  héberge sur sa carapace. Certaines de ces bactéries sont chiomiosynthétiques et peuvent fournir de la matière organique qui nourrira la crevette.

Le but de la campagne est de comprendre les relations entre l’hôte et les bactéries en examinant l’expression des gènes des partenaires. Nous pourrons ainsi déterminer comment ces animaux des fonds abyssaux arrivent à vivre dans de telles conditions. Nous réaliserons des expérimentations, par exemple en écartant les moules des sources pendant plusieurs jours pour voir ce qu’il se passe quand les bactéries disparaissent.

 

Comment allez-vous procéder en plein milieu de l’océan Atlantique ?

 

F.L : Nous partons du 2 au 21 août à bord du navire de l’Ifremer le « Pourquoi pas ? ». Toutes les opérations de prélèvements seront réalisées par l’engin submersible téléopéré Victor 6000, sur trois sites hydrothermaux à 850, 1700 et 2400 mètres de fond. Le ROV met deux heures à descendre et effectue des plongées de 18 à 36 heures. Les prélèvements sont remontés à intervalles réguliers par un ascenseur. Mon rôle est de coordonner les opérations en plongées et les remontées pour que les 32 scientifiques de spécialités différentes puissent tous être servis en échantillons.

La campagne est axée sur la biologie mais de nombreux domaines sont impliqués. L’écologie étudie l’assemblage et la dynamique des espèces et la microbiologie les bactéries de l’environnement ou celles associées aux deux espèces. Il y a également des spécialistes des bactéries symbiotiques, de la symbiose des moules et des crevettes et de l’adaptation à la température. Enfin, les chimistes étudieront le micro habitat dans lequel vivent les animaux.

 

En quoi cette campagne est-elle originale ?

 

F.L : L’exclusivité de la campagne BioBaz réside dans les différentes conditions dans lesquelles vont être remontés les animaux.

Bruce Shillito, biophysicien au laboratoire Systématique Adaptation Évolution (UPMC/MNHN/CNRS/IRD), a développé une instrumentation dédiée à l’étude de la faune profonde. Pour la première fois dans l’Atlantique, les animaux vont être  étudiés à bord à la pression à laquelle ils vivent. Ce maintien de la chaîne de pression est possible grâce à une capture  et une remontée isobare puis à un transfert dans un aquarium hyperbare, un outil développé par Bruce également. L’expression des gènes de ces animaux, reflet de leur état physiologique, sera comparée à ceux qui auront été remontés avec diminution de la pression sans re-pressurisation et ceux remontés avec diminution de la pression puis re-pressurisés. Les équipes de Roscoff et du Max Planck Institute de Bremen ont développé ces dernières années les outils moléculaires nécessaires à de telles études. Nous testerons également de nouveaux capteurs, dont un spectromètre de masse in situ développé par les géochimistes de l’Ifremer en collaboration avec une équipe d’Harvard, pour mesurer très précisément les caractéristiques de l’habitat des moules et des crevettes.

Une équipe spéciale sera également du voyage. Le réalisateur, Jean-Yves Collet, et son assistant vont réaliser des images exclusives du fond pour le film « Symbioses dans les abysses ». Le robot téléopéré a donc été équipé avec du matériel de très haute qualité. Le film devrait sortir début 2014.

 

Mise à jour du 27 août 2014

Le documentaire "Abysses, les alliances des profondeurs" sera diffusé sur France 5 le samedi 30 août à 19h ainsi que le mercredi 3 septembre à 15h40.

 

 

Le site de la station biologique de RoscoffNouvelle fenêtre

Le site du laboratoire Adaptation et diversité dans le milieu marinNouvelle fenêtre   

Le site du laboratoire Systématique Adaptation ÉvolutionNouvelle fenêtre

 

L'interview de Sébastien Duperron, spécialiste de la symbiose entre animaux marins et bactéries participant à la campagne BioBazNouvelle fenêtre

L’interview de Magali Zbinden, spécialiste de la symbiose entre bactérie et crevetteNouvelle fenêtre

L'interview de Bruce Shillito, biophysicien et créateurs d'aquariums pressurisésNouvelle fenêtre



27/08/14