Des potentiels d'adaptation/d'acclimatation contrastés chez l'holobionte corallien, corail de feu, Millepora spp, faisant face au changement global - le rôle des photosymbiontes Symbiodiniaceae – SymbioFire

SymbioFire est basé sur un suivi temporel trimestriel dans 3 îles de l’Indo-Pacifique couplé à un échantillonnage spatial autour de ces 3 îles. Les suivis temporels sont nécessaires, mais cruellement manquant jusqu’à présent, pour pouvoir révéler les moteurs de la dynamique corail-microbiome. SymbioFire tire également avantage de l’existence d’un véritable laboratoire naturel le long de la côte Taïwanaise : un gradient de température lié au courant Kuroshio pouvant ainsi démontrer l’évolution possible du microbiome corallien liée au réchauffement des océans. Enfin, des expérimentations de stress acide et thermique en aquarium viendront compléter ces échantillonnages de terrain. Le cœur du projet repose sur des approches ‘omics’ de metabarcoding, metatranscriptomique et metagénomique afin de caractériser finement la dynamique du microbiome en milieu naturel et en milieu expérimental.

SymbioFire est un projet ambitieux qui s’attachera à étudier les moteurs principaux de la composition des communautés microbiennes et à comprendre comment cette composition, en retour, influence la réponse de l’holobionte face à diverses pressions environnementales. En combinant des approches de laboratoire naturel, d’expériences in vitro, un échantillonnage spatial et un suivi temporel avec l’étude concomitante d’échantillons de sédiments et d’eau pour caractériser les microbiomes environnementaux, le projet permettra d’atteindre une image précise et juste des processus principaux qui façonnent le microbiome des coraux de feu dans l’Indo-Pacifique. SymbioFire s'attachera également à distinguer le rôle de l'environnement du rôle de l'histoire évolutive de l'hôte sur l'assemblage des espèces, un facteur souvent négligé mais qui peut influencer les processus écologiques contemporains tels que la résistance et la résilience.

Avec son cadre éco-évolutif pour l’étude de l’holobionte corallien dans un environnement changeant, SymbioFire permettra d’obtenir une compréhension approfondie du fonctionnement de l’holobionte corallien dans le temps et dans l’espace, et apportera ainsi une perspective unique sur le rôle de la dynamique corail-microbiome dans la persistance des populations et la résilience des récifs coralliens. À terme, si certaines algues Symbiodiniaceae ou certains consortiums bactériens se révèlent plus avantageux, ils pourraient être inoculés comme c’est déjà le cas dans des projets d’évolution assistée sur la grande barrière de corail.

Un minimum de 4 manuscrits a été envisagé portant sur :
(1) la diversité globale de l’holobionte pour comparer la biodiversité des Symbiodiniaceae et des communautés bactériennes intra- et inter-îles, ainsi qu’entre les différentes espèces de Millepora ;
(2) les changements de communautés bactériennes et l'expression des gènes de l'hôte corallien et des Symbiodiniaceae lors des expériences de stress en aquarium ;
(3) la diversité virale au sein des différentes espèces de coraux de feu, Millepora spp. ;
(4) la dynamique temporelle des communautés microbiennes au cours des 2,5 années du suivi trimestriel sur les 3 îles indo-pacifiques.
En 2023, les résultats de la diversité globale seront présentés au symposium de l’Hydrozoan Society (Norvège). Les résultats finaux du projet seront présentés aux symposium européen et d’Asie-Pacifique sur les récifs coralliens (2023). Tout au long du projet, l'équipe saisira les différentes opportunités d'assister à des conférences et partagera ses découvertes avec la communauté scientifique.

Dans un contexte de changement global et d’une dégradation accélérée des récifs coralliens, il est primordial de mieux caractériser la dynamique corail-microbiome afin d’élucider son rôle dans les capacités d’acclimatation/d’adaptation des organismes et des populations et dans la résilience des récifs coralliens. Le projet SymbioFire a trois objectifs principaux : i) la caractérisation fine des partenaires présents dans l’holobionte corail de feu (Millepora spp): hôte-Symbiodiniaceae-bactéries sur 21 sites répartis sur 3 iles Indo-Pacifiques (Réunion, Moorea, Taiwan) ; ii) l’étude de la stabilité temporelle de ces associations grâce a un suivi temporel de 2,5 années (4 points par an et par ile) et iii) la recherche des réponses transcriptomiques des partenaires en condition de stress thermique et acide. Ce projet utilisera des approches de metabarcoding, metatranscriptomique et metagénomique, à la fois en milieu naturel et lors d’expériences en aquarium. De plus, l’étude de sites en milieu naturel répartis sur un gradient de températures à Taiwan permettra de travailler sur un véritable laboratoire naturel montrant l’évolution possible du microbiome corallien liée au réchauffement des océans. SymbioFire est un projet ambitieux qui s’attachera à étudier les moteurs principaux de la composition des communautés microbiennes et à comprendre comment cette composition, en retour, affecte la réponse de l’holobionte faisant face à diverses pressions environnementales. SymbioFire est basé sur un suivi temporel, nécessaire mais manquant cruellement jusqu’à présent, afin de révéler les moteurs de la dynamique corail-microbiome. SymbioFire s’attachera également à démêler le rôle de l’environnement de celui de l’espèce hôte sur l’assemblage des microbiomes. En combinant des approches de laboratoire naturel, d’expériences in vitro, un échantillonnage spatial et un suivi temporel avec l’étude concomitante d’échantillons de sédiments et d’eau pour caractériser les microbiomes environnementaux, le projet permettra d’atteindre une image précise et juste des processus principaux qui façonnent le microbiome des coraux de feu dans l’Indo-Pacifique. En fin de compte, avec son cadre éco-évolutif pour l’étude de l’holobionte corallien dans un environnement changeant, SymbioFire permettra d’obtenir une compréhension approfondie du fonctionnement de l’holobionte corallien dans le temps et dans l’espace, et apportera ainsi une perspective unique sur le rôle de la dynamique corail-microbiome dans la persistance des populations et la résilience des récifs coralliens.