Biologiste au CNRS et directeur de recherche de l’expédition Tara Océans, Eric Karsenti nous parle de ce formidable microbiote marin à l’origine de la vie sur Terre (1).

Quand on pense aux microbes, on ne pense pas forcément à l’océan.

Et pourtant, c’est avec eux que tout a débuté. La vie a commencé dans l’océan, il y a 4 milliards d’années. On y trouvait des êtres unicellulaires ressemblant à des bactéries et des virus. Il s’agissait bien sûr d’organismes simples composés de quelques dizaines ou centaines de gènes. C’est seulement il y a environ 800 millions d’années qu’ils se sont complexifiés pour donner naissance aux protistes, les ancêtres des organismes multicellulaires. C’est alors que la vie s’est propagée hors de l’eau. Elle a engendré les plantes et les animaux terrestres. Cette complexification extraordinaire est la conséquence directe de la complexification des génomes dans les mers. En réalité, beaucoup de gènes présents aujourd’hui sur Terre sont apparus bien avant dans les organismes marins.

Entre 2009 et 2013, la goélette Tara a sillonné les mers du globe pour échantillonner ce microbiote fascinant mais alors méconnu.

Oui, cela n’avait jamais été fait auparavant. Nous voulions caractériser le petit écosystème présent dans tous les océans, jusqu’à 1 000 mètres de profondeur. Au total, nous avons analysé plus de 100 millions de gènes d’organismes, allant des virus, bactéries et algues microscopiques aux petits animaux planctoniques. L’idée était de mettre en valeur la diversité de ces micro-organismes afin de mieux comprendre comment ils interagissent et vivent en symbiose. Tous ces échantillons nous permettent d’appréhender la façon dont la vie s’est développée. Grâce à Tara, nous avons découvert un nombre de choses fascinantes et certains virus très proches de l’origine de la vie.

Si on retrouve ce microbiote marin à la base de la vie, il est aussi en évolution permanente ?

Tous ces petits organismes existent ensemble, prolifèrent selon des stratégies différentes, et évoluent également. Depuis une soixantaine d’années, on constate par exemple une migration des organismes planctoniques des zones tempérées vers le nord. Ils entraînent dans leur sillage une modification de la biodiversité qui va augmenter logiquement dans les pôles avec la hausse des températures. En effet, il ne faut pas oublier que ce microbiote constitue la base de la chaîne alimentaire. Il nourrit les petites crevettes, le zooplancton et joue un rôle important dans la régulation du climat, à travers la photosynthèse. Cette dernière utilise la lumière pour produire l’oxygène et du CO2 pour fabriquer de la matière organique. Elle est donc à la base de l’écosystème planctonique. En coulant au fond des océans, le plancton séquestre des quantités considérables de CO2. Son rôle reste primordial au fonctionnement de la vie sur Terre, d’où l’importance d’en connaître la nature, la diversité, et comment sa répartition spatiale va évoluer dans les années à venir.