Top 10 Découvertes 2017

Texte de Laurie Noreau pour Québec Science

Capsule vidéo de Benjamin Turquet pour Québec Science et le Canal Savoir

Un grand merci à mes directeurs Steven Kembel et Christian Messier, ainsi qu’à Alain Paquette pour la merveilleuse collaboration qui aura donné cette recherche dans Nature intitulée “Leaf bacterial diversity mediates plant diversity and ecosystem function relationships“.

Probiotiques forestiers

On en connaît de plus en plus sur les micro-organismes qui peuplent nos intestins. On en sait toutefois peu sur ceux qui colonisent les plantes. Ils sont pourtant aussi importants.

Quand Isabelle Laforest-Lapointe se promenait en forêt pour récolter ses échantillons, elle savait qu’elle n’était jamais seule : des milliards d’êtres vivants la dominaient du haut des arbres. Microscopiques, invisibles sur les feuilles, les microbes faisaient tranquillement leur travail.

Le microbiote humain – l’ensemble des bactéries qui fourmillent dans notre corps – a la cote en recherche. Toutefois, celui des plantes est peu connu. Encore moins celui des feuilles des arbres. « Pourtant tous les organismes macroscopiques, que ce soit les plantes ou les humains, ont des interactions avec les micro-organismes depuis la nuit des temps », rappelle la chercheuse de l’Université du Québec à Montréal (UQAM).

Les résultats de sa recherche, publiés dans Nature en juin dernier, sont venus redorer le blason de ces mal-aimés en révélant leur rôle important dans la productivité des plantes : plus un arbre a d’espèces microbiennes différentes sur ses feuilles, mieux il pousse.

Isabelle Laforest-Lapointe et son équipe ont fait un travail de moine en récoltant soigneusement 620 échantillons de feuilles d’arbre provenant de 19 essences différentes. En extrayant l’ADN de ces échantillons, ils ont pu découvrir quels champignons et bactéries se cachaient sur ces végétaux. Certains arbres, comme le sapin baumier, ont révélé une communauté de 2 000 espèces de micro-organismes différents !

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La jeune scientifique a pu bénéficier d’un environnement de recherche idéal grâce à l’expérience IDENT, une forêt expérimentale située à Sainte-Anne-de-Bellevue. Ici, l’évolution de la forêt est documentée chaque année. En comparant le diamètre et la taille des arbres depuis leur plantation en 2009, il était possible d’établir une corrélation entre la diversité des bactéries trouvées sur les feuilles et le développement de l’arbre.

Parmi tous les facteurs influençant la croissance, la biodiversité des bactéries pourrait expliquer 15 % de la variabilité observée. Un arbre hébergeant une grande variété de microbes peut donc avoir une croissance supérieure à celle d’un arbre de la même essence ayant peu d’espèces de microbes. Les micro-organismes, en recouvrant la totalité de la surface foliaire, empêcheraient les pathogènes de s’installer et d’endommager les feuilles. « C’est comme les probiotiques pour les humains : si on a une meilleure diversité de microbes dans l’intestin, on devrait avoir une meilleure digestion et une meilleure santé intestinale. »

Et les bactéries n’ont pas qu’un rôle de protection : elles produisent certaines vitamines, filtrent les polluants atmosphériques, facilitent la communication entre les arbres, etc.

Les chercheurs planchent aussi sur une autre hypothèse : et si la productivité des plantes était l’apanage de quelques bactéries clés ? « Des recherches antérieures nous laissent croire que certains taxons bactériens contribuent particulièrement à la croissance de l’arbre », avance Isabelle Laforest-Lapointe.

À quand l’ensemencement des pépinières par de « bonnes bactéries » ?

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