Les planctons révèlent leurs secrets d'adaptation aux océans du globe

Plankton adapt cell membrane chemistry to temperature, nutrients, and light in global oceans

Les planctons révèlent leurs secrets d'adaptation aux océans du globe

Une étude révolutionnaire dévoile comment les planctons adaptent leur chimie membranaire aux conditions environnementales des océans. Publiée le 23 mai 2025 dans Science Advances, cette recherche internationale éclaire les mécanismes d'adaptation de ces micro-organismes essentiels à l'écosystème marin.

Dirigée par le Dr Weimin Liu du MARUM (Centre pour les sciences environnementales marines de l'université de Brême) en collaboration avec le Woods Hole Oceanographic Institution, l'étude a analysé plus de 200 Go de données lipidiques provenant de 930 échantillons collectés dans les océans Atlantique, Pacifique et Arctique.

Les planctons, bien que minuscules, jouent un rôle crucial dans les écosystèmes marins et la régulation du climat. Cette étude démontre pour la première fois à grande échelle comment ils modifient leur composition lipidique en réponse à la température, à la lumière et aux nutriments.

Dans les eaux froides polaires et subpolaires, les chercheurs ont observé une diversité lipidique exceptionnelle. Les planctons raccourcissent leurs chaînes d'acides gras pour maintenir la fluidité membranaire. En revanche, dans les eaux tropicales pauvres en nutriments, les adaptations lipidiques diffèrent sensiblement.

"Ces changements révèlent des stratégies d'adaptation complexes", explique le Dr Liu. "Comme les phytoplanctons forment la base de la chaîne alimentaire océanique, leurs adaptations impactent l'ensemble de l'écosystème marin."

L'étude innove par son approche d'analyse de réseau incluant même les lipides non identifiés, offrant ainsi une vision plus complète que les méthodes traditionnelles. Ces travaux s'inscrivent dans le cadre du Cluster d'excellence "Le plancher océanique - Interface inexplorée de la Terre" basé au MARUM.

Bí quyết sinh tồn của sinh vật phù du trước biến đổi đại dương toàn cầu

Một nghiên cứu đột phá công bố ngày 23/5/2025 trên tạp chí Science Advances đã tiết lộ cách sinh vật phù du điều chỉnh hóa học màng tế bào để thích nghi với môi trường đại dương. Công trình này cung cấp cái nhìn toàn diện về cơ chế thích nghi của những vi sinh vật quan trọng bậc nhất đại dương.

Nghiên cứu do tiến sĩ Weimin Liu từ MARUM (Trung tâm Khoa học Môi trường Biển, Đại học Bremen) phối hợp với Viện Hải dương học Woods Hole thực hiện, phân tích hơn 200GB dữ liệu lipid từ 930 mẫu vật thu thập khắp Đại Tây Dương, Thái Bình Dương và Bắc Băng Dương.

Dù có kích thước hiển vi, sinh vật phù du đóng vai trò then chốt trong hệ sinh thái biển và điều hòa khí hậu Trái đất. Lần đầu tiên, nghiên cứu quy mô toàn cầu này chứng minh cách chúng thay đổi thành phần màng tế bào theo nhiệt độ, ánh sáng và dinh dưỡng.

Tại vùng biển lạnh giá cực và cận cực, các nhà khoa học phát hiện sự đa dạng lipid đặc biệt cao. Sinh vật phù du rút ngắn chuỗi axit béo để duy trì độ lỏng của màng tế bào. Ngược lại, ở vùng biển ấm nghèo dinh dưỡng, cơ chế thích nghi hoàn toàn khác biệt.

"Những thay đổi này tiết lộ các chiến lược thích nghi tinh vi", TS Liu giải thích. "Vì thực vật phù du là nền tảng chuỗi thức ăn đại dương, sự thích nghi của chúng tác động đến toàn bộ hệ sinh thái biển."

Nghiên cứu áp dụng phương pháp phân tích mạng lưới tiên phong, bao gồm cả lipid chưa xác định, mang lại góc nhìn toàn diện hơn các phương pháp truyền thống. Công trình này thuộc Chương trình Xuất sắc "Đáy đại dương - Ranh giới bí ẩn của Trái đất" tại MARUM.