Cette étrange créature géante des abysses peut tenir plus de cinq ans sans manger
Le bathynome supergéant peut survivre plusieurs années sans nourriture dans les profondeurs océaniques. Une étude révèle qu'il doit notamment cet exploit à une faculté inédite de stockage d'énergie.
Son petit nom est bathynome géant, il est relativement laid mais il dispose d'un superpouvoir incroyable: il n'a pas vraiment besoin de manger. Comment peut-il avoir un corps si disproportionné, propre aux espèces de la mégafaune, en vivant dans des eaux profondes, si pauvres en nutriments? Dans une récente étude publiée dans Cell et relayée par The Debrief , des chercheurs de l'Institut d'océanologie de l'Académie chinoise des sciences (IOCAS) révèlent que cet isopode géant peut subsister cinq ans sans nourriture grâce à une stratégie génétique unique dans la nature.
Ces scientifiques ont abordé le problème en combinant les disciplines: génomique, morphologie, physiologie, comportementalisme, métagénomique… C'est ce qui les a mis sur la piste d'une nouvelle découverte. La stratégie de survie des bathynomes ne repose pas sur une, mais deux techniques pour faire face à la rareté des nutriments. D'abord, ils disposent d'un estomac gigantesque capable de faire des réserves pour plus tard. Ensuite, ils comptent sur un métabolisme de base exceptionnellement bas.
Ce crustacé , qui peut atteindre jusqu'à 50 centimètres pour 1,7 kilogramme, est un véritable estomac sur pattes. L'organe représente les deux tiers de son corps. C'est bien plus que pour les autres espèces apparentées. Et le contenu s'avère aussi notable que le contenant: on trouve à l'intérieur une mixture boueuse d'aliments fortement digérés. Cette fine boue nutritive contient peu de bactéries digestives, mais beaucoup de bactéries chlamydia stockant des lipides.
Ajoutez à cela un équilibre bactérien qui favorise la conservation plutôt que la simple digestion et vous obtenez une réserve alimentaire à utiliser lentement, à mesure que le métabolisme réduit la voilure pour supporter de longues périodes sans manger. L'équipe de l'IOCAS peut d'ailleurs généraliser, car elle a diversifié ses recherches avec deux espèces présentes à différentes profondeurs. À 300 mètres sous le niveau de la mer, avec le Bathynomus doederleini , puis, 700 mètres plus bas, avec le Bathynomus jamesi.
Autre surprise majeure de la découverte, le bathynome ne bénéficie pas seulement du patrimoine génétique vertical, c'est-à-dire de ses parents. Il s'appuie aussi sur un gène transmis par une bactérie symbiotique exogène. Ce gène, appelé ND1, défie les limites que l'on observe actuellement sur les transferts génétiques horizontaux, soit d'une espèce à l'autre. Il occupe une place très importante dans le génome du bathynome.
Pour optimiser ses réserves d'énergie, la créature est capable de modifier l'activité de ses gènes sans changer son ADN . C'est ce qu'on appelle l'épigénétique. Un phénomène étudié de près par nos chercheurs lors d'un test en laboratoire. Ils ont découvert qu'une de ces modifications boostait massivement l'expression du gène ND1. De quoi confirmer les soupçons autour du rôle crucial joué par ce gène dans le métabolisme, vu son importance dans la chaîne de transport d'électrons.
Les scientifiques ont ensuite mesuré l'impact du gène sur l'utilisation d'énergie en l'inoculant à un poisson-zèbre, à un ver rond et à des cellules humaines. Ils ont remarqué qu'à des températures normales, le ND1 augmentait la consommation d'énergie du métabolisme. Ce qui, de fait, donne faim plus rapidement. Mais en baissant la température, pour être plus proche des conditions des eaux profondes, l'effet s'est inversé. Le ND1 réduit l'activité mitochondriale et le métabolisme énergétique. Le poisson-zèbre tolère 37% mieux la privation alimentaire. Spectaculaire!
L'équipe de l'IOCAS fait donc du gène ND1 la solution au paradoxe du bathynome géant. Il permet d'expliquer le gigantisme de l'isopode malgré un milieu si pauvre en nutriments. En régulant précisément ce ralentissement général du métabolisme , ce gène permet d'ajuster toute l'activité des mitochondries. Résultat: ces grands crustacés peuvent économiser et préserver leur énergie pour survivre pendant de longues périodes sans nourriture. Cette technique, qui combine transfert génétique horizontal et optimisation épigénétique, n'a jamais été observée chez d'autres espèces de la mégafaune marine profonde.
«Notre travail ne fait pas que déchiffrer le mystère de la tolérance ultralongue à la dénutrition extrême chez ces isopodes , s'enthousiasme l'auteur principal de l'étude, Yuan Jianbo, dans un communiqué . Il permet de comprendre comment la nature parvient à concilier croissance et survie dans des environnements extrêmes.»