La façon dont les microbes qui poussent dans les parties les plus profondes de la mer survivent, sans la lumière du soleil, a toujours été un mystère. Une nouvelle étude de chercheurs de l’Université Monash publiée dans la revue Microbiologie naturellemontre qu’un processus distinct appelé chimiosynthèse – la croissance à l’aide de composés inorganiques – alimente les microbes dans ces profondeurs les plus sombres.

L’étude de cinq ans, dirigée par le Dr Rachael Lappan et le professeur Chris Greening du Biomedicine Discovery Institute, révèle que deux gaz communs – l’hydrogène et le monoxyde de carbone – servent de carburant à des milliards de microbes dans l’océan, des tropiques aux poteaux.

Selon le professeur Greening, jusqu’à présent, la plupart des scientifiques croyaient que la vie microbienne des océans était principalement régie par la photosynthèse (croissance en utilisant l’énergie lumineuse). « Mais qu’en est-il de ces régions si profondes que la lumière ne peut pas pénétrer ou si pauvres en nutriments que les algues ne peuvent pas prospérer ? Nous avons montré dans cette étude que la chimiosynthèse est plutôt dominante dans ces régions », a-t-il déclaré.

« L’hydrogène et le monoxyde de carbone ont en fait « nourri » les microbes dans toutes les régions que nous avons examinées : des baies urbaines aux îles tropicales à des centaines de mètres sous la surface. Certains peuvent même être trouvés sous les plates-formes de glace de l’Antarctique. »

L’étude consistait à combiner des mesures chimiques lors de voyages océaniques avec une caractérisation en laboratoire de cultures microbiennes. L’équipe de recherche a également largement utilisé le séquençage métagénomique, « qui nous indique les plans génétiques de tous les microbes présents dans une région donnée de l’océan », a déclaré le Dr Lappan. « Nous avons trouvé les gènes qui permettent la consommation d’hydrogène dans huit types de microbes éloignés, connus sous le nom de phylums, et cette stratégie de survie devient plus courante à mesure qu’ils vivent profondément. »

Pour ce projet, les chercheurs se sont inspirés de leurs travaux antérieurs sur les bactéries du sol. Le professeur Greening et ses collègues ont déjà montré que la plupart des bactéries du sol peuvent vivre en consommant de l’hydrogène et du monoxyde de carbone de l’atmosphère.

« Les couches superficielles des océans du monde contiennent généralement des niveaux élevés d’hydrogène dissous et de gaz de monoxyde de carbone en raison de divers processus géologiques et biologiques. Il était donc logique que les bactéries océaniques utilisent les mêmes gaz que leurs cousins ​​​​terrestres », a déclaré le Dr Lappan.

Ces découvertes donnent un aperçu de la façon dont la vie a évolué. Le professeur Greening conclut que « la première vie a probablement émergé dans les évents en haute mer en utilisant l’hydrogène, et non la lumière du soleil, comme source d’énergie. Il est incroyable que, 3,7 milliards d’années plus tard, tant de microbes dans les océans utilisent encore ce gaz à haute énergie et nous avons complètement négligé cela jusqu’à présent. »