Les bactéries marines optimisent l'absorption des nutriments en alternant entre la dispersion et l'exploitation des ressources

Rester ou ne pas rester? En ce qui concerne les patchs de ressources nutritives, des chercheurs japonais et suisses ont découvert que les bactéries marines ont le don de les exploiter efficacement, en chronométrant les mouvements entre les patchs pour obtenir les meilleures ressources.

Dans une étude publiée ce mois-ci dans Actes de l'Académie nationale des sciences, États-Unis, des chercheurs de l'Université de Tsukuba et de l'ETH Zurich ont révélé que les bactéries marines optimisent l'absorption des nutriments en alternant entre la dispersion et l'exploitation des ressources.

Les bactéries hétérotrophes (c'est-à-dire celles qui ne peuvent pas produire leur propre nourriture, obtenant plutôt leur nutrition à partir d'autres sources de carbone organique, telles que la matière végétale ou animale) sont les principaux recycleurs de la matière organique dissoute (DOM) dans l'océan. Les points chauds de DOM constitués de particules, comme la neige marine, sont importants pour le cycle mondial du carbone.

«Certains groupes de bactéries hétérotrophes profitent de ces points chauds», explique l'un des principaux auteurs de l'étude, le professeur assistant Yutaka Yawata.

«Nous avons utilisé des bactéries de l'un de ces groupes pour déterminer si la théorie de la recherche optimale de nourriture est applicable aux microbes, car leur influence sur le cycle global du carbone dépend en fin de compte de la capacité des bactéries à trouver et à obtenir des nutriments à partir de particules. nous avons qualifié ce processus de recherche de nourriture. « 

Les chercheurs ont examiné la recherche de nourriture microbienne en étudiant le comportement des bactéries marines dans les paysages marins de particules organiques. Ils ont mené des expériences utilisant le suivi de cellule unique, où les bactéries étaient enregistrées sur vidéo et le nombre de bactéries et le temps qu'elles passaient sur une surface ont été extraits et modélisés.

Nous avons constaté que la recherche de bactéries marines optimise l'absorption des nutriments en basculant rapidement entre les modes de vie attachés et planctoniques, et affine le temps passé sur les particules en fonction de la qualité des patchs. Les bactéries restent plus longtemps sur des particules de meilleure qualité, comme le prédit la théorie de l'utilisation des patchs. « 

Yutaka Yawata, auteur principal de l'étude et professeur adjoint, Université de Tsukuba

La théorie de l'utilisation des patchs, qui fait partie de la théorie de la recherche optimale de nourriture, prédit que les organismes qui butinent dans un environnement à ressources mixtes équilibrent le temps passé sur un patch qui donne des rendements décroissants avec les coûts de quitter ce patch pour en trouver un nouveau. Jusqu'à cette étude, l'applicabilité de la théorie de la recherche optimale de nourriture aux micro-organismes était largement inconnue.

La théorie de la recherche de nourriture optimale – et en particulier la théorie de l'utilisation des patchs – fournit un cadre précieux pour comprendre les micro-organismes et leurs effets sur les écosystèmes, comme la quantification et la prédiction du rôle des bactéries marines dans l'absorption et le cycle des nutriments océaniques.

La source:

Référence du journal:

Yawata, Y., et al. (2020) Contrainte de recherche de nourriture optimale par le bactérioplancton marin sur la matière organique particulaire. Actes de l'Académie nationale des sciences. doi.org/10.1073/pnas.2012443117.

Vous pourriez également aimer...