Dans le Massachusetts, une forêt accueille depuis près de 30 ans la plus longue expérience de réchauffement du sol au monde, qui mesure l’impact de températures plus élevées sur les minuscules formes de vie qui vivent dans la terre.
Vu l’évolution du changement climatique, on pourrait dire que l’avenir lui-même est enfoui dans cette terre réchauffée. Mais nos lendemains inconnus ne sont pas les seuls à s’y cacher.
Dans ce laboratoire de recherche en plein air surdimensionné, des scientifiques ont fait une découverte inattendue : ils ont trouvé 16 virus “géants” rares, totalement nouveaux pour la science.
“Nous ne cherchions pas de virus géants”, explique le biologiste Jeff Blanchard, de l’université du Massachusetts Amherst (UMass).
“Notre objectif était d’isoler des bactéries directement dans l’environnement pour comprendre comment les communautés microbiennes changent en réponse au réchauffement des sols.”
(UMass Amherst/Jeff Blanchard)
Il était une fois, lorsque le réchauffement des sols n’était peut-être pas un phénomène aussi crucial à comprendre qu’aujourd’hui, les scientifiques pensaient que tous les virus étaient des choses incroyablement petites, bien plus petites que les bactéries.
Et comme les virus semblaient être fondamentalement différents des trois “domaines de la vie ” – bactéries, archées et eucaryotes – on se demandait s’ils étaient techniquement vivants.
Plus récemment, cependant, la découverte de virus géants a remis en question certains de ces concepts scientifiques, les chercheurs ayant trouvé des souches virales inconnues qui habitent des formes physiques beaucoup plus grandes (rivalisant avec les bactéries) et dont les génomes sont également beaucoup plus grands et plus complexes.
Ces virus géants n’ ont été découverts qu’au cours de ce siècle et, jusqu’à présent, on les trouvait généralement dans des habitats aquatiques.
Pour cette seule raison, la découverte de Harvard Forest est remarquable, car c’est la première fois que des virus géants sont découverts dans un écosystème terrestre, et ce à partir d’une seule motte de terre.
“Les données métagénomiques générées ici à partir d’un seul site d’échantillonnage contenaient beaucoup plus de nouveaux génomes de virus géants que tout autre ensemble de données que j’ai vu jusqu’à présent”, déclare l’un des membres de l’équipe, le bioinformaticien Frederik Schulz du Joint Genome Institute (JGI) du ministère de l’énergie.
“Nous avons récupéré 16 génomes distincts de virus géants dans cette étude, mais nous ne faisons qu’effleurer la surface. Si nous prélevons d’autres échantillons sur le même site, ce nombre pourrait facilement doubler, tripler, voire quadrupler.”
Pour identifier les microbes, les chercheurs les ont suspendus dans une solution contenant un colorant non toxique qui se lie à l’ADN, et ont utilisé une technique appelée tri cellulaire activé par fluorescence (FACS) pour isoler les cellules individuelles.
Une autre méthode, appelée mini-métagénomique, a aidé l’équipe à séquencer l’ADN d’environ 2 000 cellules individuelles, ce qui a finalement permis de découvrir les 16 virus géants inconnus de la science jusqu’à présent.
Selon les chercheurs, cette approche pourrait faciliter plus que jamais l’identification des virus dans le métagénome du sol à l’avenir.
Mais d’ores et déjà, elle a élargi notre compréhension génétique de ces microbes, en augmentant de plus de 20 % la diversité phylogénétique totale des virus géants et en découvrant certains des plus grands virus découverts à ce jour.
“Le sol est extrêmement diversifié”, déclare l’un des chercheurs de l’UMass, Lauren Alteio, “et nous ne faisons que commencer à gratter la surface des organismes et des virus qui l’habitent”
Les résultats sont publiés dans Nature Communications.