Des scientifiques belges percent deux des plus grands secrets du rotifère, le plus petit animal du monde

Une équipe de scientifiques belges a percé deux des plus grands mystères du rotifère, le plus petit animal du monde. Un animal microscopique hors du commun qui résiste à des conditions de vie extrêmes et dont la population n’est composée que de femelles. Explications.

Adeline Nonet
Des scientifiques belges percent deux des plus grands secrets du rotifère, le plus petit animal du monde

Il mesure moins d’un millimètre et on le retrouve un peu partout dans l’environnement. Le rotifère est un animal complexe extraordinaire. Une de ses caractéristiques est de pouvoir survivre dans des conditions extrêmes. Dessiccation complète, très grand gel, irradiations ionisantes: rien ne semble le perturber. Quand les conditions l’exigent, il semble se mettre en veille, et recommence sa vie comme si de rien n’était lorsque les conditions lui sont plus favorables.

Une équipe de scientifiques belges, supervisée par Karine Van Doninck (ULB-UNamur), en collaboration avec Bernard Hallet (UCLouvain), s’est penchée sur les minuscules rotifères. Et elle a fait deux grandes découvertes qui remettent en question tout ce qui avait été écrit jusqu’à présent.

"Cette espèce d’invincibilité, c’est la première chose qui rend le rotifère très intéressant pour les scientifiques, nous explique Matthieu Terwagne, docteur en sciences biologiques, qui a participé aux recherches. Mais aussi, le fait que sa population n’est composée que de femelles, qui, c’est en tout cas ce qu’on pensait jusqu’il y a peu, se clonent pour se reproduire à l’identique."

Le rotifère, un scandale de l’évolution

Depuis qu’il est étudié, le rotifère est considéré comme un "scandale évolutif". Comment cet animal peut-il exister depuis des millions d’années et s’être diversifié en plusieurs centaines d’espèces en se clonant ? "Si une espèce est constituée de clones parfaits, au moindre événement moins favorable, toute l’espèce est vouée à disparaître, explique Matthieu Terwagne. Or, dans le cas des rotifères, c’est tout le contraire. L’animal s’adapte, il est capable de survivre à des conditions changeantes et il y a une très grande diversité d’individus."

Une méiose particulière pour le rotifère

Pour comprendre la suite, il nous faut parler plus en profondeur de la reproduction sexuée et de sa conséquence: apporter de la variabilité dans les individus d’une espèce.

Dans la reproduction sexuée, les mâles et les femelles produisent des gamètes (chez l’être humain, les spermatozoïdes et les ovules), des cellules dont le contenu génétique est divisé par deux. Lorsqu’ils se rencontrent, deux gamètes forment la première cellule du "descendant", qui contient deux moitiés de patrimoine génétique. Cela permet de garder le même nombre de chromosomes dans l’espèce. Cette division cellulaire est appelée méiose. En faisant se rencontrer des cellules au patrimoine génétique différent, on crée donc de la variabilité. Mais ce n’est pas tout. Pendant la méiose, lorsque le nombre de chromosomes est divisé par deux, ils se modifient un peu, il y a des petits échanges entre les chromosomes homologues venus de chaque parent.

"Lors de nos recherches, on a découvert que les rotifères avaient gardé certaines caractéristiques de la méiose, explique Matthieu Terwagne. Pendant l’ovulation du rotifère, les chromosomes homologues se rapprochent fortement, puis se séparent, mais restent toujours ensemble dans la même cellule. Cela veut dire que même s’il n’y a pas de rencontre entre un gamète mâle et un gamète femelle, il y a des modifications au niveau des chromosomes. Des échanges ont lieu, comme dans une méiose classique. Et donc, le descendant n’est pas la copie parfaite de sa mère."

D’où vient l’hyper-résistance du rotifère ?

L’équipe scientifique ne s’est pas arrêtée à cette première découverte. Elle en a également appris plus sur l’hyper-résistance du rotifère. Et celle-ci est liée à cette méiose particulière.

Les conditions extrêmes dans lesquelles le rotifère peut se retrouver créent des cassures au niveau de son ADN. Son génome se retrouve cassé en plein de morceaux. Le rotifère est capable de réparer toutes ces cassures. Mais il ne le fait pas à n’importe quel moment.

"Concernant les cellules somatiques, toutes les cellules du corps en dehors de celles du système reproducteur, elles réparent très vite leur ADN mais pas parfaitement, explique Matthieu Terwagne. Par contre, en ce qui concerne les cellules du système reproducteur, elles attendent le moment de la méiose pour réparer les cassures. Cela leur permet de se réparer le plus correctement possible, en profitant de la copie intacte, lorsque les chromosomes homologues s’apparient. Une manière de s’assurer une descendance intacte d’un point de vue génétique."

Dans les livres de biologie et d’évolution, il y a donc du changement à inscrire dans le chapitre des rotifères. "Cela n’empêche que tous les mystères ne sont pas résolus, conclut Matthieu Derwagne. Quelles protéines reconstruisent l’ADN ? Et pourquoi ne sont-elles pas cassées elles aussi ?" Les recherches autour de ce minuscule animal ne sont pas près de se finir.

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