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L’incroyable résurrection d’algues vieilles de 7 000 ans, provenant des profondeurs de la mer Baltique, ouvre une nouvelle ère dans la recherche paléoécologique. Cette prouesse scientifique, menée par l’Institut Leibniz pour la recherche sur la mer Baltique (IOW), démontre la capacité exceptionnelle des cellules de diatomées à survivre en animation suspendue pendant des millénaires. En ramenant ces cellules à la vie, les chercheurs explorent non seulement les stratégies de survie à long terme de la vie marine, mais aussi son adaptabilité face aux changements environnementaux à travers les âges.
Les mécanismes de dormance et de résurrection
La dormance est une stratégie de survie bien établie que de nombreux organismes adoptent face à des conditions défavorables. En ralentissant leur métabolisme et en formant des structures protectrices, ces organismes peuvent attendre le retour de conditions propices. Dans le cas des phytoplanctons, cette capacité est cruciale. Ces plantes microscopiques, qui sont à la base de la chaîne alimentaire aquatique, dépendent de la lumière solaire pour la photosynthèse. En hiver, lorsque la lumière et la température deviennent insuffisantes, elles s’enfoncent dans les sédiments du fond marin, où elles peuvent rester dormantes pendant des milliers d’années.
La récente étude, publiée dans The ISME Journal, se concentre sur la résurrection de ces algues dormantes à partir de carottes sédimentaires de la mer Baltique. Ce projet innovant, intitulé PHYTOARK, vise à utiliser ces stades dormants comme des « capsules temporelles » pour décoder l’histoire écologique de la mer Baltique. En analysant ces cellules dormantes, les chercheurs espèrent mieux comprendre la biodiversité passée et les impacts du changement climatique au fil des siècles.
La renaissance des algues millénaires
Dirigée par l’experte en phytoplancton Sarah Bolius, l’équipe de recherche a réussi à faire revivre des cellules de diatomées dormantes à partir de carottes sédimentaires prélevées à 240 mètres de profondeur dans le fond marin du profond Gotland oriental. Ces échantillons, collectés lors d’une expédition en 2021 à bord du navire de recherche Elisabeth Mann Borgese, couvrent près de 7 000 ans d’histoire climatique de la mer Baltique.
Les chercheurs ont réussi à réanimer des algues dormantes issues de neuf échantillons de sédiments en recréant des conditions favorables. La souche d’algues la plus résistante était le Skeletonema marinoi, une espèce courante dans la mer Baltique. Des cellules viables de cette espèce ont été retrouvées dans des couches de sédiments datant de 6 871 ± 140 ans. Une fois réveillées, ces algues ont recommencé à croître, se diviser et photosynthétiser comme leurs homologues modernes, prouvant que ces cellules avaient non seulement conservé leur matériel génétique, mais aussi leur aptitude biologique.
Les secrets génétiques des algues ressuscitées
L’un des aspects les plus fascinants de cette étude est l’analyse génétique des algues ressuscitées. Grâce à l’analyse des microsatellites, les chercheurs ont comparé l’ADN d’algues provenant de différentes couches sédimentaires. Cette analyse génétique a révélé l’existence de groupes génétiques distincts parmi les algues de différentes périodes, confirmant que les populations de S. marinoi ont évolué au fil du temps.
Cette découverte est particulièrement significative car elle permet de tracer les changements génétiques survenus au cours des millénaires, fournissant ainsi de nouvelles perspectives sur l’évolution de la vie marine. En étudiant des cellules vivantes ressuscitées, les scientifiques peuvent obtenir une vue plus précise de la façon dont les organismes ont réagi aux variations climatiques, de salinité et d’oxygène, entre autres facteurs environnementaux.
La dormance : stratégie de survie et outil de recherche
La capacité des organismes à survivre en état de dormance sur de longues périodes n’est pas exclusive aux algues. De nombreuses graines de plantes, petits crustacés et certaines bactéries peuvent également rester viables pendant des siècles ou des millénaires. La résurrection réussie d’algues après 7 000 années de dormance est une réalisation sans précédent. Ce phénomène, connu sous le nom d’« écologie de résurrection », est un domaine de recherche en pleine expansion, offrant aux scientifiques un outil unique pour étudier le passé et comprendre l’adaptation des organismes aux changements environnementaux.
Pour la mer Baltique, la résurrection de S. marinoi permet de réaliser des « expériences de saut dans le temps » qui simulent différentes étapes de l’histoire écologique de cette mer. En analysant ces algues ressuscitées dans diverses conditions environnementales, les scientifiques peuvent acquérir de nouvelles perspectives sur les changements passés et futurs de son écosystème.
Ces découvertes ouvrent la voie à une compréhension plus profonde de l’évolution des écosystèmes marins et de la résilience des espèces face aux changements climatiques. Comment cette capacité de résurrection des algues pourrait-elle influencer nos stratégies de conservation pour l’avenir ?
