Une découverte montre comment les méduses en peigne peuvent fusionner leur système nerveux et se déplacer comme un seul organisme
Une nuit d’été en 2023, À Jokurachercheur en biologie marine, s’est précipité dans le laboratoire du Institut océanographique de Woods Hole dans Massachusetts. Il emportait avec lui une trouvaille insolite : dans un bécher, une masse gélatineuse semblait être le résultat de l’union de deux méduse peine. Ce qui a commencé comme une curiosité va vite devenir une découverte scientifique qui remet en question les notions les plus fondamentales de la biologie.
Ces spécimens, connus scientifiquement sous le nom de Mnémiopsis leidyise trouvaient dans les cuves du premier étage du laboratoire. À première vue, la fusion des deux organisations ne semblait pas possible. Cependant, en observant que les deux spécimens nageaient et réagissaient comme une unité, les chercheurs ont commencé à se demander : comment est-il possible que leurs systèmes s’intègrent de cette manière ? L’histoire qui a émergé à partir de ce moment ouvre une fenêtre sur le passé plus profond de la vie sur Terre et soulève des questions philosophiques sur la nature de l’identité biologique.
Ce qui fait l’intérêt des méduses en peigne, c’est qu’elles pourraient être les animaux les plus anciens de la planète. Leur capacité à fusionner et à survivre en tant qu’organisme unique intrigue non seulement les scientifiques, mais remet également en question les frontières biologiques que l’on croyait infranchissables.
Des recherches menées à Woods Hole ont révélé que deux gelées en peigne peuvent se joindre complètement après des incisions contrôlées dans leur corps.
Las méduse peigne Ce ne sont pas des méduses communes. Ils appartiennent au bord Cténophoredont le nom signifie « porteurs de peignes » en grec. Ce groupe se distingue par le cils disposés en rangées qu’ils utilisent pour se déplacer dans l’eau, une caractéristique unique dans le règne animal. Contrairement aux méduses communes, les gelées en peigne ne piquent pas et ne leur sont pas liées phylogénétiquement.
Ce qui les rend encore plus fascinants, c’est leur âge : selon les biologistes, cténophores Ils font partie des premiers animaux à avoir évolué dans l’histoire de la vie sur Terre. “Ils représentent une occasion unique d’étudier des aspects fondamentaux du fonctionnement du système nerveux”, a-t-il expliqué. Mariana Rodriguez-Santiagoco-auteur de l’étude et boursier postdoctoral à la Colorado State University.
Au-delà de leurs attributs biologiques, ces créatures se distinguent également par leur adaptabilité. Une autre étude récente publiée dans la revue PNAS a montré que M. leidyi peut revenir à un état précoce de développement après avoir subi un stress. Ce niveau de flexibilité évolutive pourrait être la clé de leur survie dans des environnements changeants.
Au cours de l’expérience, les contractions musculaires des méduses fusionnées se sont synchronisées en moins de deux heures (Grosby Group)
L’expérience réalisée par Jokura et Rodriguez-Santiago consistait à réunir des paires de méduses en peigne après avoir pratiqué de petites incisions dans leur corps. Le résultat était surprenant : neuf paires sur dix ont été complètement fusionnées. Non seulement leurs corps étaient unis, mais aussi leurs systèmes nerveux et digestif, créant un organisme fonctionnel partageant le mouvement et la nutrition.
Le processus de fusion a été surveillé par images accélérées. Durant les premières minutes, les contractions musculaires des organismes étaient indépendantes. Cependant, après une heure, ils ont commencé à se synchroniser et, en moins de deux heures, ils fonctionnaient comme une seule entité. “Le mouvement rythmique s’est mis en place si rapidement qu’il nous a pris par surprise”, a déclaré Jokura, auteur principal de l’étude publiée dans Biologie actuelle.
De plus, pour tester l’intégration de leur système digestif, les chercheurs ont donné des crevettes fluorescentes à l’un des organismes fusionnés. La nourriture traversait les canaux digestifs du premier spécimen et pénétrait dans le second, où elle était expulsée sous forme de déchet. Cette découverte a révélé un coordination interne complète.
Lorsque l’une des méduses fusionnées se nourrissait, la crevette fluorescente partageait le système digestif intégré avec l’autre spécimen (Moment RF)
L’une des questions les plus intéressantes découlant de cette découverte était de savoir pourquoi les méduses en peigne ne possèdent pas le mécanisme de alloreconnaissancece qui permet aux organismes de différencier leurs propres cellules de celles des autres. Ce mécanisme, courant chez l’homme et chez d’autres animaux, est responsable du rejet des tissus étrangers, comme cela se produit lors du rejet des organes transplantés.
Chez les méduses en peigne, cette absence pourrait être un avantage évolutif. La fusion leur permet de former un organisme le plus grand et le plus fonctionnelaméliorer vos chances de survie dans un environnement hostile. “Il est fascinant de voir comment ces animaux surmontent les barrières qui protègent normalement les organismes des menaces extérieures, en s’adaptant d’une manière complètement différente”, a ajouté Rodriguez-Santiago.
Au-delà du biologique, les chercheurs estiment que ce phénomène soulève des questions sur la nature de l’identité et de la conscience des êtres vivants. Jokura a exprimé son intérêt pour l’exploration de la manière dont les réseaux neuronaux s’intègrent après la fusion : « Nous pourrions parler de quelque chose de similaire à une fusion de pensées. »
Les gelées en peigne révèlent non seulement les secrets de la biologie ancienne, mais offrent également une plateforme pour explorer les concepts actuels sur adaptation, systèmes nerveux simples et les limites de individualité. Leur capacité de fusion pourrait inspirer des recherches dans des domaines tels que la bio-ingénierie, la régénération tissulaire et la compréhension des systèmes nerveux primitifs.
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