Diversity and host specificity of shrimp-like crustaceans (Decapoda: Caridea) associated with mesophotic and deep-sea coral communities in the western Atlantic

Bien en dessous de la surface ensoleillée de l'océan, là où la lumière s'estompe dans un crépuscule perpétuel et où l'eau devient froide et lourde, se trouvent de vastes forêts de coraux. Il ne s'agit pas des récifs tropicaux vibrants que l'on voit souvent lors de vacances, mais de communautés d'eaux profondes qui s'étendent des profondeurs moyennes jusqu'à l'abysse sombre. Bien que ces écosystèmes soient connus depuis longtemps, ils restent largement inexplorés simplement parce qu'ils sont très difficiles d'accès. Les scientifiques ont récemment commencé à comprendre que ces jardins de coraux sombres ne sont pas seulement des paysages silencieux et vides ; ce sont des cités bouillonnantes de vie. Parmi les résidents les plus abondants et diversifiés de ces récifs profonds figurent de minuscules créatures semblables à des crevettes. Ces animaux, connus sous le nom de crevettes caridées, vivent souvent en partenariat étroit avec les coraux, les éponges et d'autres invertébrés qui forment la structure du récif. Certaines de ces crevettes dépendent entièrement d'un hôte unique pour toute leur vie, tandis que d'autres circulent librement entre différents types de demeures. Comprendre qui vit où, et comment ils dépendent les uns des autres, est crucial pour protéger ces environnements fragiles, surtout alors que les activités humaines comme l'exploitation minière sous-marine et la pollution commencent à les menacer.

Une équipe de chercheurs s'est récemment donné pour mission de cartographier ce monde caché de crevettes d'eau profonde dans l'Atlantique occidental, en se concentrant sur les eaux au large du nord du golfe du Mexique et près de Porto Rico. Ils voulaient savoir combien d'espèces différentes de ces crevettes vivent sur les coraux profonds, si certaines ne font que passer tandis que d'autres sont des résidentes permanentes, et s'il existe des espèces qui se ressemblent de manière identique mais qui sont en réalité génétiquement distinctes. Pour répondre à ces questions, les scientifiques ont combiné des méthodes traditionnelles d'observation des caractéristiques physiques avec des outils génétiques modernes. Ils ont recueilli des échantillons à des profondeurs allant de juste sous les 30 mètres à plus de 1 800 mètres, en utilisant des véhicules sous-marins télécommandés qui agissent comme des robots sous-marins pour ramasser les spécimens, ainsi que des structures autonomes posées sur le fond marin pour collecter tout ce qui s'y dépose.

Les résultats de cette enquête ont révélé un monde bien plus complexe qu'imaginé auparavant. Les chercheurs ont identifié 61 espèces distinctes de crustacés ressemblant à des crevettes dans leurs échantillons. Cependant, l'histoire ne s'arrête pas à un simple décompte. En analysant l'ADN de ces créatures, l'équipe a découvert que de nombreuses crevettes qu'ils pensaient appartenir à une seule espèce étaient en réalité des groupes de plusieurs espèces différentes, étroitement liées, qui se ressemblent presque exactement à l'œil humain. Ce sont ce qu'on appelle des espèces cryptiques, et leur découverte suggère que la véritable diversité de la vie dans ces récifs profonds est probablement bien plus élevée que ce que les registres actuels indiquent. L'étude a également souligné que les méthodes utilisées pour collecter les échantillons comptaient énormément. Les robots capables de ramasser des coraux spécifiques ont trouvé un ensemble de crevettes différent des structures stationnaires laissées sur le fond de l'océan, prouvant que les scientifiques doivent utiliser plusieurs outils pour obtenir une image complète de qui vit dans les profondeurs.

Lorsque les chercheurs ont examiné la façon dont ces crevettes interagissent avec leur environnement, ils ont trouvé une division claire dans les modes de vie. Environ 22 des espèces trouvées étaient des associées obligatoires, ce qui signifie qu'elles sont si spécialisées qu'elles vivent uniquement sur des hôtes spécifiques et ne peuvent survivre sans eux. Une autre espèce de 11 espèces étaient des associées facultatives potentielles, qui peuvent vivre sur un hôte mais aussi survivre seules si nécessaire. Les 28 espèces restantes ne montraient aucune preuve forte de vie en relation symbiotique et semblaient être des créatures vivant librement qui utilisent simplement les récifs coralliens comme lieu de cachette ou de recherche de nourriture. Les propriétaires les plus populaires de ces crevettes étaient les octocoraux, un type de corail mou qui comprend les éventails de mer et les lanières de mer. Les éponges et les coraux noirs étaient également des hôtes courants, mais l'étude a révélé qu'aucun type de corail ne l'hébergeait toutes les crevettes ; différents groupes de crevettes préféraient différents types de demeures.

Une des découvertes les plus fascinantes concernait un groupe spécifique de crevettes qui vivent presque exclusivement sur les octocoraux et les coraux noirs. L'analyse génétique a montré que ces crevettes ont changé d'hôte de nombreuses fois au cours de leur histoire évolutive. Par exemple, certaines espèces étroitement liées à d'autres vivant sur des coraux mous ont été trouvées vivant sur des coraux noirs, et une espèce a été découverte vivant sur un crinoïde, un type de lys de mer qui n'est même pas un corail. Cela suggère que ces animaux ne sont pas condamnés à un seul type de demeure pour toujours ; ils peuvent s'adapter à de nouveaux hôtes au fil de leur évolution. Cependant, cette spécialisation a un coût. Parce que ces crevettes sont si dépendantes d'hôtes spécifiques, elles sont probablement très vulnérables si ces hôtes disparaissent. Si une maladie ou un changement environnemental décime un type particulier de corail, les crevettes qui en dépendent pourraient disparaître avec lui, même si le reste du récif semble intact.

L'étude a également souligné que nos connaissances actuelles de ces écosystèmes profonds sont encore très incomplètes. Les chercheurs ont constaté que plus ils descendaient profondément, moins ils en savaient. Bien qu'ils aient trouvé un grand nombre d'espèces dans les parties les plus peu profondes de la zone profonde, la richesse spécifique a chuté dans les échantillons prélevés à des profondeurs supérieures à 300 mètres, et les données suggéraient que de nombreuses espèces restent à découvrir dans ces eaux plus sombres et plus profondes. Les méthodes d'échantillonnage utilisées dans cette étude, bien qu'avancées, ont toujours manqué une grande partie de la diversité qui existe probablement. Les auteurs ont noté que la mer profonde est un lieu où de nombreuses espèces sont rares et difficiles à trouver, et que la liste actuelle de 61 espèces n'est probablement que la partie émergée de l'iceberg.

En fin de compte, cette recherche sert de base de référence vitale pour l'avenir. En identifiant ces espèces et en comprenant leurs relations avec leurs hôtes, les scientifiques peuvent mieux surveiller la santé des communautés de coraux d'eau profonde. Si ces écosystèmes sont endommagés par l'activité humaine, la perte de ces crevettes spécialisées pourrait être un signe avant-coureur d'un problème plus vaste. L'étude souligne que pour réellement protéger ces récifs profonds, nous devons d'abord comprendre qui y vit et comment ils dépendent les uns des autres. Sans cette connaissance détaillée, les efforts pour restaurer ou conserver ces environnements pourraient être incomplets. Ce travail confirme que même dans les parties les plus reculées et les plus difficiles d'accès de l'océan, la vie est diverse, complexe et profondément interconnectée, attendant d'être comprise.