Les espèces phytoplanctoniques du lac haloalcalin Dziani Dzaha sélectionnent leur microbiome archéen

Les micro-organismes sont des contributeurs clés des cycles biogéochimiques aquatiques, mais leur écologie à micro-échelle reste largement inexplorée, en particulier les interactions entre le phytoplancton et les micro-organismes dans la phycosphère, c'est-à-dire la région qui entoure immédiatement les cellules du phytoplancton.

La présente étude visait à caractériser la diversité microbienne présente dans la phycosphère de deux espèces phytoplanctoniques co-dominant dans un lac extrême (Dziani Dzaha, Mayotte) : une cyanobactérie, Arthrospira fusiformis, et une microalgue verte, Picocystis salinarum. Nous avons mis en place une méthodologie de tri cellulaire par cytométrie en flux permettant de tri spécifiquement les deux populations phytoplanctoniques et les cortèges microbiens de leur phycosphère, couplée à un métabarcoding des trois domaines du vivant. Nous nous sommes concentrés sur les communautés archéennes qui représentent une part non négligeable de la diversité phycosphérique, mais leur rôle reste mal connu.

Ce travail est le premier qui explore avec succès la distribution de la diversité microbienne in situ, montrant des compositions phycosphériques contrastées, entre la phycosphère de P. salinarum notablement enrichie en OTUs de Woesearchaeota tandis que la phycosphère d'A. fusiformis était enrichie en OTUs affiliées à des lignées méthanogènes telles que Methanomicrobiales ou Methanofastidiosales.

Une étude comparative des OTUs archéennes retrouvées dans la phycosphère avec celles vivant à l’état libre de la colonne d’eau (c'est-à-dire présentes dans la fraction de 3-0,2 µm) a permis de montrer une sélection de certaines OTUs vivant à l’état libre vers un état phycosphérique. Ces résultats suggèrent (i) soit l'inhibition ou la diminution de l’abondance de certaines OTUs phycosphériques, soit (ii) la sélection d'OTUs spécifiques dans la phycosphère résultant de l'influence physique des espèces phytoplanctoniques sur les archées environnantes.