Faits marquants 2015

Les forêts tropicales sont d’importants réservoirs de biodiversité et jouent également un rôle essentiel dans le cycle du carbone. Leur dégradation pourrait donc avoir de graves conséquences sur le climat de notre planète. Une étude menée par de nombreux chercheurs de par le monde et coordonnée par Jérôme Chave (EDB) propose des outils statistiques pour évaluer de manière plus précise les conséquences de la déforestation tropicale sur le cycle du carbone.

Que ce soit dans l’eau, l’air, le sol ou même les organismes, les bactéries ont colonisé tous les milieux. Le « microbiome », ensemble des microorganismes auxquels un individu est exposé, est cependant aussi bien composé de bactéries indispensables à notre survie que de bactéries nocives. Afin de permettre aux êtres vivants de favoriser les unes et de réguler les autres, des mécanismes de contrôle de ce microbiome ont évolué. Des chercheurs du laboratoire EDB (Évolution et Diversité Biologique - CNRS / UT3 / ENFA) se sont demandés comment la plus commune des mésanges eurasiatiques, la mésange charbonnière, régule son microbiome et, en retour, les effets que celui-ci peut induire sur l’oiseau… ainsi que sur sa descendance.

Soumises à des pressions de sélections réciproques, les plantes et les agents pathogènes qui leur sont associés se livrent à une course à l’armement. Chaque nouvelle stratégie offensive déployée par un virus ou une bactérie finit en effet par trouver son pendant défensif chez l’espèce végétale concernée. Cette « règle » vient cependant d’être contredite par une observation des plus étranges : chez une espèce végétale des plus banales, un gène de résistance à l’encontre d’un agent pathogène est maintenu depuis des millions d’années dans la nature… alors que cet agent est quasiment absent de toutes les plantes de l’espèce concernée… En résolvant cette énigme, les travaux de chercheurs impliquant le LIPM (INRA/CNRS), mènent à un point de vue riche en enseignements.

Avec une superficie mondiale de 20 millions d’hectares de plantations industrielles, les Eucalyptus sont les feuillus les plus plantés au monde. Aujourd’hui encore essentiellement destinés à la production de pâte à papier, ces arbres à la croissance rapide représentent une importante source de biomasse renouvelable et pourraient constituer, au travers des biocarburants de deuxième génération, une réponse aux demandes croissantes en énergie. Compte tenu des enjeux économiques considérables, mais aussi des enjeux sociaux et écologiques que représentent les plantations d’Eucalyptus, il est crucial de comprendre comment ceux-ci fabriquent leur « bois », résistent à des conditions climatiques contraignantes ou à des bio-envahisseurs. C’est dans cette optique qu’un consortium international impliquant l’équipe « génomique fonctionnelle de l’Eucalyptus » au LRSV (CNRS/UPS) menée par J. Grima-Pettenati, vient de décrypter le génome d’Eucalyptus grandis, véritable « Atlas » des possibilités que réserve cette espèce.

Les microARN sont depuis longtemps considérés comme des molécules jouant un rôle dans la régulation de l’expression des gènes. En revanche, les molécules à leur origine, les transcrits primaires, si ce n’est constituer une étape intermédiaire dans l’élaboration de ces microARN ont toujours été jugés comme dénués de toutes fonctions. En révélant le rôle de ces transcrits, une équipe du LRSV (UT3 / CNRS) à l’origine de cette découverte vient non seulement d’abattre un dogme ayant résisté plus de 20 ans mais également de révéler des applications insoupçonnées… ayant déjà fait l’objet de plusieurs brevets.

Camouflage, vitesse, illusion d’optique… Le règne animal regorge de stratégies permettant aux prédateurs de capturer leurs proies ou, inversement, à ces dernières de leur échapper. Il est cependant moins aisé de penser que de telles stratégies ont pu être déployées à d’autres échelles… telles qu’à l’intérieur même de cellules ! C’est pourtant un mécanisme surprenant qui a été découvert par un groupe de chercheurs mené par Laurent Deslandes (LIPM – INRA / CNRS) : une bactérie pathogène court-circuite les défenses des cellules végétales en empêchant le déclenchement du « signal d’alarme ». Plus étonnant encore, les cellules végétales ont en retour développé un leurre destiné à prendre l’envahisseur à son propre piège. Récit d’une découverte aux potentialités multiples publiée ce 21 mai dans la prestigieuse revue Cell.

De nombreuses espèces animales vivent en meutes, couples, colonies… Pour autant, en regard d’espèces où les individus demeureraient isolés, s’il y a bien des avantages à de telles organisations sociales telles que la capture de proies ou la défense contre les prédateurs, elles présentent également des désavantages tels que faciliter la circulation de parasites et autres agents pathogènes. Afin de comprendre l’utilité ou les conséquences génétiques de ces « structures sociales », Bárbara Parreira, étudiante de thèse à l’Instituto Gulbenkian de Ciência et L. Chikhi (EDB / Instituto Gulbenkian de Ciência / LabEx TULIP / LIA BEEG-B) ont étudié l’influence de la structure sociale sur la variabilité génétique des individus et donc, sur le potentiel d’adaptation des populations.

Outre leur diversité, les arbres Amazoniens occupent une place prépondérante dans le cycle du carbone. Par leur croissance et en dépit de la mortalité, ils stockent plus de carbone organique dans leur biomasse qu’aucun autre écosystème sur terre. L’extraordinaire diversité des forêts Amazoniennes dissimule cependant le fait que cette abondance d’espèces est fortement biaisée en faveur de quelques espèces « hyper-dominantes », espèces dont la fréquence est largement supérieure aux autres.

Afin de se prémunir des attaques de leurs prédateurs, de nombreuses plantes de la famille des crucifères ont acquis une redoutable défense. Ce genre de poison, appelé « mustard oil bomb » en raison de sa prévalence chez la moutarde, n’a d’effets que lorsque la plante est consommée par un brouteur. Travaillant sur les bases génétiques de ce cocktail toxique chez la plante modèle A. thaliana, un groupe de chercheurs menés par J. Bergelson (Université de Chicago) et F. Roux (LIPM) ont réalisés une découverte surprenante. Cette défense, fruit de la sélection naturelle, n’est efficace qu’avec de très rares combinaisons de 3 gènes indépendants. En dépit de cela, plusieurs populations de plantes se dessinent pourtant en Europe de l’Ouest, signifiant un véritable « saut évolutif » pour passer directement d’une combinaison gagnante à une autre…

L’écologie considère habituellement que la biomasse de prédateurs d’un écosystème varie proportionnellement à celle de leurs proies. Une étude publiée le 4 septembre dans Science par une équipe franco-canadienne vient pour la première fois contredire cette théorie. En s’appuyant sur une base de données de plus de 2000 communautés d’espèces, les scientifiques ont en effet constaté que la biomasse totale des proies augmentait bien plus vite que celle des prédateurs et selon des proportions similaires pour la totalité des écosystèmes analysés. De tels résultats suggèrent que les écosystèmes possèdent un degré d’organisation bien plus grand que celui qu’on leur prêtait jusqu’alors.