Un cloporte vivant sous un pot de jardin se recroqueville en une minuscule boule blindée pour se défendre. Dans les abysses, certains de ses cousins géants ont développé une stratégie encore plus remarquable: survivre pendant des années sans nourriture.
Ces isopodes des grands fonds, des crustacés au corps aplati et segmenté, ont, comme le révèlent de nouvelles recherches, résolu ce dilemme grâce à un mécanisme biologique complexe.
Le monde dans lequel ils vivent est un désert froid et sombre, situé dans les profondeurs de l'océan, où la nourriture n’arrive que sous forme de rares "flocons de neige" de matière organique morte provenant de la surface, selon Jianhai Xiang, biologiste spécialiste des crustacés à l'Institut d'océanologie de l'Académie chinoise des sciences et l'un des auteurs de l’étude publiée dans la revue Cell.
"C'est un monde de nuit permanente et de pression écrasante, mais la vie y trouve toujours un moyen de s'adapter", a déclaré Jianhai Xiang.
Grâce à leur biologie unique, ces créatures peuvent survivre plus de cinq ans sans nourriture. De nouvelles recherches indiquent que leur stratégie repose à la fois sur des adaptations anatomiques et génétiques: un estomac gigantesque, un métabolisme très ralenti et l'action d'un gène qui contribue à réguler la production d'énergie de l'organisme.
Ces créatures sont des charognards des fonds marins, dotés de 14 pattes articulées et d'un exosquelette dur. Elles vivent dans les océans Atlantique, Pacifique et Indien, et certaines mesurent plus d'un demi-mètre de long. À l'instar des cloportes, elles peuvent elles aussi se recroqueviller en boule pour se protéger.
Ces nouvelles découvertes portent sur deux espèces: Bathynomus doederleini, un isopode géant observé à environ 300 mètres sous la surface de la mer, et Bathynomus jamesi, un isopode supergéant observé à près de 900 mètres de profondeur.
"Les isopodes des grands fonds ont une stratégie de survie astucieuse: gagner plus, dépenser moins", a déclaré Jianbo Yuan, professeur à l'Institut d'océanologie et auteur principal de l’étude.
Chez les espèces vivant à de plus grandes profondeurs, l'estomac occupe environ les deux tiers de la cavité corporelle, ce qui permet à l'animal de stocker un repas important lorsqu'une source de nourriture se présente.
FAIRE DURER UN SEUL REPAS PENDANT DES ANNÉES
Jianbo Yuan a comparé ce phénomène à un "entrepôt alimentaire" qui libère lentement de l'énergie tandis que le corps fonctionne en "mode veille". Grâce à leur métabolisme ralenti et à une utilisation efficace des nutriments, les isopodes peuvent faire durer un seul repas pendant des années, a expliqué Jianbo Yuan.
Les microbes présents dans leur estomac pourraient également aider les isopodes. Chez les espèces vivant en profondeur, des bactéries du genre Chlamydiae, souvent connues pour provoquer des maladies chez les humains et d'autres animaux, ont été associées au stockage des graisses, ce qui pourrait fournir aux isopodes une source d'énergie à libération lente tout en offrant aux bactéries un habitat stable.
"C'est une situation gagnant-gagnant", a déclaré Jianbo Yuan.
Le contrôle énergétique des isopodes pourrait également dépendre du gène ND1, qui aurait autrefois appartenu à une bactérie symbiotique vivant à l'intérieur de leur organisme avant d'être intégré à leur propre génome.
Ce processus, appelé un "transfert horizontal", permet le passage d'ADN entre des organismes éloignés sur le plan évolutif plutôt que d'une génération à l'autre.
Selon Jianbo Yuan, l'isopode semble avoir "emprunté" ou "détourné" un gène bactérien qui contribue à réguler la production d'énergie.
"C’est surprenant, car les bactéries et les animaux sont très différents et de tels transferts sont extrêmement rares", a ajouté Jianbo Yuan. Selon lui, ce gène pourrait aider les isopodes à ajuster leur consommation d'énergie, notamment lorsqu'ils doivent ralentir leur métabolisme.
COMPRENDRE LA RÉSILIENCE DU VIVANT
Difficiles à étudier in vivo, les isopodes ont vu leur gène ND1 testé en laboratoire sur des poissons zèbres, des nématodes et des cellules humaines. Ce gène semble accélérer le métabolisme dans des conditions normales, tout en aidant à économiser l’énergie et à survivre au froid et au manque de nourriture.
Selon Jianbo Yuan, le gène ND1 fonctionne comme un interrupteur métabolique, accélérant ou ralentissant la consommation d'énergie en fonction de l'environnement.
Kahou Chu, coauteur de l'étude et professeur émérite à l'Université chinoise de Hong Kong, a déclaré que le transfert génétique horizontal de gènes peut offrir aux organismes une voie rapide pour acquérir de nouvelles capacités et s'adapter à des environnements extrêmes.
"Les abysses représentent le plus grand espace habitable de la planète", a rappelé Jianhai Xiang. Il a ajouté que l'étude de la manière dont les animaux font face à des pénuries alimentaires extrêmes contribue à mieux comprendre la résilience du vivant dans un monde en mutation, notamment face aux perturbations des réseaux trophiques et au changement climatique.
Ces mécanismes de survie pourraient inspirer des chercheurs dans des domaines comme la médecine, la robotique et la conservation.
(Reportage Marta Serafinko, version française Elena Smirnova, édité par Benoit Van Overstraeten)
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