Pour paraphraser Forrest Gump : « Les échantillons de diatomées, c’est comme une boîte de chocolats. On ne sait jamais sur quoi on va tomber. »

Des diatomées brunes sur fond violet, disposées comme dans une boîte de chocolats.
Imaginez une boîte d’échantillons de « chocolats » en forme de diatomées. Image : Joe Holmes © Musée canadien de la nature

Récemment, des chercheurs de la section Botanique du Musée canadien de la nature ont découvert cinq nouvelles espèces canadiennes de diatomées. Quatre d’entre elles proviennent d’un ruisseau du Jardin botanique VanDusen, un magnifique espace vert situé au centre de Vancouver, en Colombie-Britannique. La cinquième se trouvait au lac Gibson, dans le comté de Renfrew, en Ontario, juste au nord du Parc provincial Algonquin.

Les diatomées sont des microalgues photosynthétiques entourées d’une coque composée de silice, le frustule. Les biologistes se servent de ces algues d’eau douce ou marines – on en trouve aussi dans le sol – pour étudier la qualité de l’eau et l’évolution du climat.

L’adjoint principal à la recherche en botanique du Musée, Paul Hamilton, dirige un programme de recherche sur les diatomées. Il fait bénéficier des étudiants et des scientifiques de son expertise et leur donne accès à l’équipement et aux collections du Musée.Je travaille avec M. Hamilton à titre de bénévole – ou de « citoyen scientifique », si on veut. Je l’aide dans ses travaux de terrain, de traitement, de micrographie et d’analyse.

Quatre images. En haut à gauche, l’auteur est assis devant un microscope, des écrans et des livres sur les diatomées ouverts sur un bureau. En haut à droite, un microscope électronique à balayage et plusieurs grands écrans. En bas à droite, un laboratoire de biologie moléculaire : divers types d’équipement et de fournitures sur les comptoirs et dans les étagères. En bas à gauche, un rayon de bibliothèque rempli de livres sur les diatomées.
Dans le sens horaire : Joe Holmes et le microscope optique Leica (grossissement de 1 600x); le MEB FEI Apreo (grossissement de 350 000x); le laboratoire de séquençage de l’ADN; la bibliothèque du laboratoire d’étude des algues. Image : Joe Holmes © Musée canadien de la nature

En décembre 2016, j’ai rendu visite à ma fille à Vancouver, et j’en ai profité pour prélever 17 échantillons dans des cours d’eau et des lacs avoisinants. De retour au laboratoire, nous avons examiné l’« intérieur » des échantillons et observé quatre espèces potentiellement inconnues, provenant du Jardin botanique VanDusen. Paul Hamilton a pris d’autres micrographies et produit des images au microscope électronique à balayage (MEB). Plusieurs mois plus tard, les gens du Jardin VanDusen ont envoyé au Musée un échantillon vivant pour fins d’extraction de l’ADN. Après d’autres analyses, M. Hamilton a coécrit un article descriptif sur les nouvelles espèces, que l’on peut lire ici.

Ces nouvelles espèces appartiennent toutes au genre Neidium; elles ont été nommées comme suit : 1) N. vandusenense, pour le Jardin botanique VanDusen; 2) N. collare, « collier » en latin; 3) N. lavoieanum, en l’honneur de la scientifique Isabelle Lavoie; 4) N. beatyi, pour la Fondation Beaty, une généreuse donatrice du Musée.

Trois images disposées en rectangle. En haut et à gauche, une scène d’hiver : des arbres, un ruisseau gelé. Une flèche rouge indique la provenance de l’échantillon. En haut et à droite, trois micrographies électroniques de diatomées, en noir et blanc; de forme ovale, les extrémités pointues, le grand axe à la verticale. En bas, deux micrographies électroniques de diatomées, en noir et blanc; celles-ci ressemblent à de longues planches de surf, à l’horizontale.
Jardin botanique VanDusen, 28 décembre 2016. Échantillon prélevé dans un ruisseau gelé, entre l’étang Victoria et le lac Livingstone (en arrière-plan) : 1) N. vandusenense (97 µm × 20 µm); 2) N. collare (98 µm × 20 µm); 3) N. lavoienum (70 µm × 19 µm); 4) N. beatyi (180 µm × 25 µm); ainsi qu’une espèce connue de grande taille : 5) N. iridis (205 µm × 30 µm). Image : Joe Holmes et Paul Hamilton © Musée canadien de la nature.

Enfin, une cinquième espèce a récemment été découverte au lac Gibson, situé dans le nord-ouest du comté de Renfrew, en Ontario, par Andréanne Bouchard, étudiante diplômée à l’Université d’Ottawa. Après toute une série de vérifications, elle a coécrit avec Paul Hamilton une description de cette nouvelle espèce, Frustulia gibsonea.

Deux images côte à côte. À gauche, un lac en été, l’eau bleue, l’herbe verte. Une flèche rouge indique la provenance de l’échantillon. À droite, trois micrographies électroniques de diatomées d’une forme ovale angulaire, le grand axe à la verticale.
Frustulia gibsonea, prélevée au lac Gibson, comté de Renfrew. Exemples : 1) (112 µm × 22 µm); 2) (95 µm × 19 µm); 3) (92 µm × 18 µm). Image : Joe Holmes et Andréanne Bouchard © Musée canadien de la nature.
Micrographie électronique en noir et blanc d’une seule diatomée de forme ovale, le grand axe en diagonale, le centre traversé d’une rainure sombre.
Image par MEB de Frustulia gibsonea (66 µm × 16 µm), grossie 3 500x. Image : Andréanne Bouchard © Musée canadien de la nature

La découverte de plusieurs nouvelles espèces dans un même échantillon est un événement rare et excitant. Comme la recherche sur les diatomées multiplie les prélèvements d’échantillons d’eau douce et d’eau de mer, au Canada et ailleurs dans le monde, elle ne manquera pas de déboucher sur la découverte de nouvelles espèces.