in

La prochaine calamité du changement climatique ? : Nous ruinons le microbiome, selon Craig Venter, pionnier du génome humain

La prochaine calamité du changement climatique ? : Nous ruinons le microbiome, selon Craig Venter, pionnier du génome humain

« L’activité humaine provoque un énorme déséquilibre dans le microbiome mondial », a déclaré Craig Venter de sa voix basse et grondante. Comme à son habitude, il n’a pas mâché ses mots. C’était en 2018. Venter et moi étions assis sur le pont du Sorcier II, son voilier de 100 pieds, sirotant un café par une matinée froide et brumeuse dans le golfe du Maine. Des vagues lentes et en boucle entouraient le bateau tandis que les dauphins, sur tribord, sautaient de haut en bas en formant de grands arcs, leurs corps gris et élégants moussés d’écume.

Ce que Venter voulait dire, c’est que les combustibles fossiles et autres polluants ne nuisent pas seulement aux ours polaires et aux papillons monarques. Ils changent également le monde invisible des minuscules organismes qui soutiennent la vie telle que nous la connaissons, quelque chose qui fait partie intégrante de ce que Rachel Carson a appelé « le tissu de la vie » dans son livre fondateur de 1962, Printemps silencieux, un réquisitoire contre la folie des humains qui polluent leur propre environnement.

Cet avertissement est également devenu le clairon de Venter. C’est un thème central d’un nouveau livre que lui et moi avons co-écrit intitulé Le Voyage du Sorcier II : L’expédition qui a révélé les secrets du microbiome de l’océan, qui présente des preuves irréfutables de la manière dont Homo sapiens provoque la rupture du micro-tissu de nos vies.

La plupart des non-scientifiques savent peu ou rien de cette menace existentielle. Et même si j’en avais entendu parler au compte-goutte en tant qu’écrivain scientifique, ce n’est que lors de cette matinée humide sur le bateau de Venter que j’ai vraiment compris l’urgence de la question. À l’époque, Venter, alors âgé de 70 ans, approchait de la fin d’une série de voyages océaniques commencés en 2003 pour collecter des échantillons d’eau de mer regorgeant de microbes, une quête que des scientifiques rivaux avaient initialement qualifiée de tâche insensée. Finalement, parcourant 75 000 milles, Venter avait défié les opposants en embarquant Sorcier II des centaines de barils d’eau de mer, puis le séquençage génétique des milliards de microbes contenus dans chaque échantillon – un projet qui a fini par remodeler ce que la science sait désormais de ces minuscules créatures, qui sont plus nombreuses que les étoiles connues de l’univers et qui relient toute la vie sur Terre.

Dites bonjour au microbiote– les bactéries, virus, champignons et animaux microscopiques de la planète – qui constituent le terrain de jeu de Venter depuis plus de 30 ans. De manière plus convaincante que quiconque, il a prouvé que ces très petites créatures sont littéralement partout sur Terre : dans l’atmosphère, au plus profond du sol, dans les glaciers, sur chaque rose et dans chaque cœur battant de chaque animal. Quelque 39 000 milliards d’entre eux vivent actuellement à l’intérieur et sur votre corps, et vous ne vivriez pas très longtemps sans eux. La recherche suggère qu’ils peuvent avoir un impact sur votre santé et votre humeur. Ils pourraient même influencer la personne dont vous tombez amoureux, la santé future des bébés et la durée de votre vie. Et ce n’est qu’une petite partie de leur impact démesuré sur nous ainsi que sur toutes les autres espèces d’animaux ou de faune, et de la manière dont ils interagissent les uns avec les autres.

Si vous avez vu l’un des Avatar Dans les films, les microbes s’apparentent à la version réelle de la substance bleue brillante qui relie toute vie sur la lune fictive du film, Pandora. Sauf que les microbes ne brillent pas et ne sont pas bleus. Mais ils sont la force vitale de notre planète et ce depuis leur apparition il y a environ 3,5 milliards d’années. Les microbes sont la raison pour laquelle nous avons une atmosphère d’oxygène, car certains d’entre eux – le phytoplancton microbien des océans – « inhalent » du carbone et « expirent » de l’O2, produisant peut-être 60 % de tout l’oxygène terrestre.

Toute vie, y compris vous, a évolué depuis les premiers microbes. Et toute vie dépend d’eux pour tout, depuis l’aide à la digestion du smoothie à la framboise que vous venez de boire jusqu’aux bactéries qui engloutissent et décomposent chaque créature qui meurt et recyclent ensuite ces composants chimiques en nutriments pour une nouvelle vie.

Craig Venter a été qualifié de tout, de épineux et arrogant (et pire encore) à un génie. Dans les années 1990, il a dirigé une équipe nouvelle qui a défié et probablement battu un programme fédéral beaucoup plus vaste et mieux financé visant à séquencer le premier ADN complet d’un être humain. (La course pour terminer la première carte du génome humain a été officiellement déclarée égalité en 2000 par le président de l’époque. Bill Clinton). En 2010, Venter a franchi une autre étape importante : créer un génome artificiel à partir de zéro, qu’il a inséré dans une bactérie qui a ensuite pris vie. Cette percée a tellement alarmé le président Barack Obama que la Maison Blanche a ordonné une évaluation urgente de l’éthique de l’ADN des concepteurs et de l’avènement de la « biologie synthétique ».

Venter n’a rien accompli de tout cela humblement ou tranquillement. Il a passé sa carrière à renverser les charrettes à pommes des orthodoxies scientifiques, puis à faire face aux tumultes de protestation avec une fanfaronnade de je vous l’avais bien dit et des épanouissements souvent brillants de la science et de l’innovation technologique. Par exemple, il a comparé sans vergogne ses explorations du microbiome des océans aux voyages du jeune Charles Darwin dans les années 1830. Pour les biologistes, c’est un peu comme se comparer au Tout-Puissant, une attitude qui n’a pas non plus plu à certains membres de l’establishment scientifique qui se sont hérissés de ses idées provocatrices et de son style abrasif, même s’il a souvent eu raison.

« Craig est une personnalité très changeante et très dure », a observé Ari Patrinos, ancien administrateur principal du Département américain de l’énergie, qui a aidé à financer de nombreux projets de Venter, « ce qui n’est pas un trait négatif, en ce qui me concerne. Je pense que cela a toujours été une formidable force de personnalité et un engagement envers les idées qu’il a eues. Honnêtement, je ne pense pas qu’il aurait eu autant de succès s’il avait essayé de faire la paix avec les gens.

Début 2018, après avoir couvert Venter en tant qu’écrivain scientifique pendant 20 ans, j’étais dans son bureau à La Jolla pour l’interviewer pour un autre projet lorsqu’il m’a demandé de le rejoindre pour co-écrire un livre sur ses aventures à Microland. Cela a lancé une aventure de quatre ans pour essayer de l’amener à rester assis assez longtemps pour discuter du livre – entre les courses de voiliers d’époque au large de Nantucket, les promenades à quatre roues dans son ranch du désert près de San Diego et la consommation de martinis dans sa vaste maison de l’île. la côte californienne à La Jolla. En règle générale, lorsque je le poussais à discuter de science pure, il optait par défaut pour la déviation, préférant parler de ses aventures à la voile sur Sorcier II. Comme la fois où il a failli être mangé par des requins aux Galapagos. Ou le jour où son navire a été arraisonné par des gendarmes armés dans l’océan Indien.

« Suis-je un peu accro à l’adrénaline ? dit Craig, barbu, baissier, perpétuellement brûlé par le soleil. « Oui. »

Je l’ai également vu devenir ému une nuit dans sa maison de La Jolla lorsqu’un ami proche l’a appelé pour l’informer que la femme de son ami, également amie de Venter, était décédée. Alors que le soleil se couchait en stries orange et rouge sur le Pacifique, le temps sembla s’arrêter lorsqu’il reçut la mauvaise nouvelle. Son visage devint stoïque, avec une pointe de Le vieil homme et la mer, un visage ciselé que j’avais aperçu de temps en temps quand il était en profonde concentration, commandant Sorcier II. Il a raccroché doucement et je jure avoir vu une larme.

Avec de la persévérance, j’ai pu reconstituer ce sur quoi lui et son équipe Sorcier II avaient accompli pendant 15 ans des voyages qui les ont menés de la mer Noire à l’Atlantique Nord jusqu’à la mer des Sargasses près des Bermudes. La routine a commencé lorsque des assistants de recherche ont largué une pompe et des capteurs spéciaux dans la mer pour mesurer la salinité, la température et d’autres paramètres océaniques. Aspirant environ 200 litres d’eau, les assistants dénichaient ensuite les minuscules microbes en filtrant les échantillons d’eau de mer à travers des filtres à mailles fines montés à l’arrière. Les filtres seraient ensuite congelés et renvoyés à l’institut Venter, initialement à Rockville, dans le Maryland, puis basé à La Jolla, où les chercheurs ont séquencé et analysé le trésor. Leurs objectifs et ceux de milliers de chercheurs indépendants qui ont utilisé le Sorcier II les données étaient variées : recherche d’indices sur le nombre de ces minuscules organismes, ce qu’ils faisaient et comment ils évoluaient au fil du temps ; ainsi que des informations sur le développement de nouvelles sources d’énergie, de médicaments et de produits chimiques industriels plus propres ; et finalement des indices sur les origines de la vie elle-même.

En rencontrant des dizaines de scientifiques pour le livre, j’ai également entendu des découvertes très inquiétantes sur le changement climatique. Appelez cela une « vérité microbienne qui dérange », pour emprunter à l’ancien vice-président. Al Goredu livre et des films sur l’accumulation de carbone dans l’atmosphère. Pour avoir une idée des changements à petite échelle dans l’environnement, essayez de penser à ce qui se passe lorsque vous vous gavez de restauration rapide et que vous perturbez l’équilibre des microbes dans votre intestin. Vous tombez malade.

C’est ce que nous faisons au microbiome de la Terre alors que les humains déversent l’équivalent chimique de la restauration rapide dans l’atmosphère et les océans – ce qui, entre autres choses, exerce une pression énorme sur des systèmes critiques à l’échelle de la planète qui, dans le dans les décennies à venir, pourrait s’effondrer.

Prenez par exemple la pompe à carbone biologique océanique, qui utilise le phytoplancton pour aspirer 25 à 30 % du carbone présent dans l’air et produit la majeure partie de l’oxygène que nous respirons. Les scientifiques découvrent que le phytoplancton de plus grande taille est en train de mourir, probablement à cause de l’augmentation de la température de l’océan et de l’étouffement de tout ce carbone. Le flux de nutriments qui nourrit le phytoplancton – ainsi que les poissons et autres organismes aquatiques – évolue, tandis que la pollution causée par les engrais et autres produits chimiques s’écoulant des rivières vers les océans crée des zones mortes où peu ou pas de poissons et autres macro-vies peuvent survivre. Une zone morte située sous l’embouchure du fleuve Mississippi, dans le golfe du Mexique, fait désormais presque la taille du New Jersey. Et ça grandit.

L’attaque contre le microbiome contribue également à la mort des récifs coralliens, en partie parce que le changement climatique a un impact sur les bactéries qui vivent en symbiose avec les coraux et sont responsables de leurs couleurs éclatantes et du maintien des récifs en bonne santé. L’augmentation des températures des océans et la pollution peuvent amener les coraux à éjecter ces bactéries, entraînant le blanchiment et la mort des récifs lorsqu’ils passent de la couleur au blanc. En bref, la santé écologique de la planète est potentiellement menacée par la destruction des éléments microscopiques qui affectent tous les éléments de l’environnement dans son ensemble.

Cela me rappelle quelque chose d’autre que Rachel Carson a écrit il y a 60 ans dans *Silent Spring : *que la nature, face au « barrage chimique » lancé sur elle par les humains, était « capable de riposter de manière inattendue », ce que nous J’en vois des preuves partout en ce moment. Non seulement avec les choses que nous pouvons voir et ressentir, comme la chaleur de fournaise qui a enveloppé le globe cet été – ainsi que la fonte des glaciers, les super tempêtes et tout le reste – mais aussi dans le monde du Très Petit.

« La plupart d’entre nous ont une vision du monde tellement centrée sur l’humain », m’a dit Venter peu de temps avant notre départ pour naviguer dans le golfe du Maine – un moment rare où cet homme d’action accompli est devenu philosophique – « comme si la Terre avait été créée. pour nous, et il continuera à nous soutenir, peu importe ce que nous jetons sur l’environnement. Ce n’est pas très intelligent de notre part. Nous ne pouvons pas vivre dans une atmosphère de méthane et nous ne pouvons pas vivre avec trop de CO2. Mais la plupart des gens, ni les politiciens, n’y prêtent pas vraiment attention, ce qui est désastreux.»

Dans le bateau, en cet après-midi gris, Venter a réitéré cette pensée tout en regardant la mer. Il se tut ensuite, tournant la tête pour contempler le vaste panorama qui nous entourait, un désert liquide avec des dunes faites de H.2O qui semblait vivant alors que la surface s’inclinait et atteignait son sommet, soulevant le navire, puis le laissant tomber à un rythme régulier à mesure que la houle devenait de plus en plus intense.

« Une tempête arrive », dit-il finalement, restant assis encore une fraction de seconde avant de passer à l’action pour se préparer à une nouvelle rafale qui s’abattrait sur lui.

Certaines parties de cet essai sont adaptées de Le Voyage du Sorcier II : L’expédition qui a révélé les secrets du microbiome de l’océan, qui sera publié le 12 septembre 2023 par Harvard University Press. Le livre est protégé par les droits d’auteur © JCVI ; les sections du présent document sont utilisées avec autorisation.

Optical Neural Network Illustration Art

Traitement 1 000 fois plus rapide : détecteur innovant pour les réseaux de neurones optiques à grande échelle

Doria Ragland, la mère de Meghan Markle, a traîné avec Kim Kardashian et Kris Jenner

Doria Ragland, la mère de Meghan Markle, a traîné avec Kim Kardashian et Kris Jenner