Article de référence | Réf : RE284 v1

Étude de la biodiversité du plancton - Résultats de l’expédition Tara Océans

Auteur(s) : Flora VINCENT, Chris BOWLER

Date de publication : 10 mars 2020

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RÉSUMÉ

L’expédition "Tara Océans" ,réalisée de 2009 à 2013 par des scientifiques embarqués sur le voilier Tara, a permis de conduire une étude d’ampleur inédite sur le plancton, au cours d’un périple de 140 000 km sur tous les océans de la planète. L’objet de cet article est de présenter plusieurs aspects  marquants  de  cette  expédition :  la caractérisation métagénomique du plancton ; le programme éducatif de l’expédition ; l’exploration de la diversité génétique, à la fois qualitative  et  quantitative, du  plancton ;  les grands principes d’échantillonnage  utilisés lors de  l’expédition ;  les  grandes découvertes de l’expédition.

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Auteur(s)

  • Flora VINCENT : Institut de biologie de l’ENS (IBENS), Département de biologie, École normale supérieure, CNRS, INSERM, Université PSL, Paris, France Department of Plant and Environmental Sciences, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israël

  • Chris BOWLER : Institut de biologie de l’ENS (IBENS), Département de biologie, École normale supérieure, CNRS, INSERM, Université PSL Fédération de Recherche Global Ocean Systems Ecology and Evolution, FR2022/Tara Oceans GOSEE, Paris

INTRODUCTION

L’océan représente le plus grand écosystème continu sur Terre, et 98 % de sa biomasse est composée d’organismes qui sont invisibles à l’œil nu : les micro-organismes marins, dont nombre d’entre eux constituent le « plancton ». L’objectif de cet article est de présenter la diversité du plancton, telle que révélée par le projet « Tara Océans », et de détailler l’approche et les méthodologies adoptées par ce projet ambitieux. Sur la base d’une partie des 40 000 échantillons prélevés dans tous les océans du monde au cours de l’expédition, l’équipe a cartographié la biodiversité d’un large éventail d’organismes planctoniques et exploré leurs interactions. Ce projet est le plus important effort de séquençage de l’ADN pour les sciences de la mer réalisé à ce jour. Les analyses moléculaires ont révélé environ 40 millions de gènes, dont la grande majorité étaient nouveaux, suggérant ainsi une biodiversité du plancton beaucoup plus large que celle connue jusqu’à présent. Ces données ont fourni à la communauté scientifique des ressources sans précédent, notamment un catalogue de plusieurs millions de nouveaux gènes qui ont transformé la manière dont les océans sont étudiés et le changement climatique est évalué.

Points clés

Domaine : métagénomique

Degré de diffusion de la technologie : croissance

Technologies impliquées : technologies moléculaires (barcoding moléculaire, metabarcoding, séquençage de l’ADN, etc.)

Domaines d’application : biotechnologies marines

Principaux acteurs français :

Centres de compétence : Fédération de Recherche Global Ocean Systems Ecology and Evolution

Contact : [email protected] ; [email protected]

Reproduction avec l’aimable autorisation de l’Académie d’agriculture de France :

Vincent F., Bowler C. 2019. Plancton : la nouvelle frontière révélée par l’expédition Tara Océan, Notes Académiques de l’Académie d’agriculture de France/Academic Notes from the French Academy of Agriculture, 2019, 4, 1-16.

Rapporteurs : Brigitte Meunier, directrice de recherche CNRS au Laboratoire de Bioénergétique et Ingénierie des Protéines BIP2 et Christian Ferault, membre de l’Académie d’agriculture de France.

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KEYWORDS

metagenomics   |   biodiversity

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re284


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - AMARAL-ZETTLER (L.A.), McCLIMENT (E.A.), DUCKLOW (H.W.), HUSS (S.M.) -   A method for studying protistan diversity using massively parallel sequencing of V9 hypervariable regions of small-subunit ribosomal RNA genes.  -  PLoS One, 4, p. e6372 (2009).

  • (2) - BLAXTER (M.), MANN (J.), CHAPMAN (T.), THOMAS (F.), WHITTON (C.), FLOYD (R.), EYUALEM (A.) -   Defining operational taxonomic units using DNA barcode data.  -  Philosophical Transactions of the Royal Society B : Biological Sciences, 360, p. 1935-1943 (2005).

  • (3) - BRUM (J.R.), CESAR IGNACIO-ESPINOZA (J.), ROUX (S.), DOULCIER (G.), ACINAS (S.G.), ALBERTI (A.), CHAFFRON (S.), CRUAUD (C.), DE VARGAS (C.), GASOL (J.M.), GORSKY (G.), GREGORY (A.C.), GUIDI (L.), HINGAMP (P.), IUDICONE (D.), NOT (F.), OGATA (H.), PESANT (S.), POULOS (B.T.), SCHWENCK (S.M.), SPEICH (S.), DIMIER (C.), KANDELS-LEWIS (S.), PICHERAL (M.), SEARSON (S.), BORK (P.), BOWLER (C.), SUNAGAWA (S.), WINCKER (P.), KARSENTI (E.), SULLIVAN (M.B.) -   Patterns and ecological drivers of ocean viral communities.  -  Tara Oceans Science 2015, 348, 1261498 (2015).

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  • ...

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