Découverte des foraminifères : vie sans oxygène dans les océans
La plupart des organismes vivants ne peuvent pas survivre sans respirer de l’oxygène, mais il existe très peu d’espèces capables de vivre dans un environnement complètement dépourvu d’oxygène et de produire de l’énergie de manière alternative.
Dans une étude récente réalisée par l’institut océanographique Woods Hole et publiée dans le journal « ISME Journal », les chercheurs ont démontré comment des organismes appelés foraminifères peuvent survivre dans les profondeurs marines, dans un environnement sombre et exempt d’oxygène.
Les foraminifères, aussi connus sous le nom de « mollusques à tests », sont largement répandus sur la planète, la plupart mesurant environ 300 microns. Selon le Dr Pratul Saraswati, ancien professeur au département des sciences de la Terre à l’Institut de technologie de Bombay, les foraminifères se rencontrent dans les eaux marines à travers le monde.
Ces organismes vivent dans des marais, dans les profondeurs des mers et des océans, atteignant même des profondeurs de 10 kilomètres dans la fosse des Mariannes dans l’océan Pacifique, tout en étant également présents à la surface de l’eau.
Alors que certaines espèces de foraminifères prospèrent dans des environnements riches en oxygène, de nombreuses autres peuvent tolérer des niveaux d’oxygène aussi bas que 0,1 à 1 mg/litre, ainsi que des milieux complètement dépourvus d’oxygène.
Comment les foraminifères obtiennent-ils leur énergie ?
Les foraminifères étudiés dans cette recherche peuvent vivre sans oxygène en se nourrissant par chimiosynthèse, un processus métabolique qui utilise des sources d’énergie inorganiques pour absorber le carbone.
La respiration a pour fonction d’introduire du carbone dans les processus métaboliques de l’organisme, lui fournissant ainsi l’énergie nécessaire. Toute méthode permettant d’atteindre cet objectif est considérée comme un substitut à la respiration.
Au cours de ce processus, les foraminifères exécutent un mécanisme appelé klebtoplastie, où ils « volent » les chloroplastes d’autres organismes, comme les algues, qui effectuent la photosynthèse. Ils conservent ces chloroplastes pendant plusieurs semaines ou mois, durant lesquels les plastes capturés restent actifs et capables de fixer le carbone.
Cela permet aux foraminifères de survivre dans des environnements dépourvus d’oxygène. Le Dr Rafael Mourard, microbiologiste au centre Marum pour les sciences de l’environnement marin à l’université de Brême, a déclaré que « durant la phase précoce de la vie sur Terre, la quantité d’oxygène dans les océans était extrêmement faible, et les formes de vie anciennes à l’époque ne dépendaient pas de l’oxygène pour leur respiration ».
Vie sur d’autres planètes
Les foraminifères utilisaient la chimiosynthèse pour obtenir de l’énergie dans ces conditions environnementales anciennes, mais ils continuent d’utiliser ce mécanisme dans les zones sombres des profondeurs marines. Cette étude vise à comprendre les voies moléculaires par lesquelles les foraminifères obtiennent leur énergie.
Pour collecter des échantillons de foraminifères, les chercheurs ont utilisé le véhicule sous-marin Hercules, contrôlé à distance depuis le navire d’exploration « E/V Nautilus » géré par la NOAA. L’équipe a collecté des sédiments contenant des foraminifères à une profondeur d’environ 570 mètres sous la surface de l’océan au large de la Californie. L’institut Woods Hole, qui a mené l’étude, est réputé pour ses navires avancés et ses robots capables d’explorer les profondeurs marines.
Les scientifiques conservent des archives fossiles de foraminifères datant de plus de 500 millions d’années, ce qui témoigne d’un registre de cette espèce plus ancien que la plupart des formes de vie sur Terre.
Cette étude a été financée par la NASA, en raison de l’intérêt de l’agence pour la possibilité de vie sur d’autres planètes, car les conditions des profondeurs marines ressemblent à celles d’autres planètes en termes de températures froides, d’obscurité et de manque d’oxygène.