Qu’est-il arrivé aux nématodes congelés âgés de 42 000 ans que les scientifiques russes ont « réveillés » en 2018 ?


Les vers anciens sont ramenés à la vie, ils se nourrissent et se multiplient rapidement. L’événement était vraiment révolutionnaire et personne n’a jamais pensé que c’était possible. Aujourd’hui, les chercheurs essaient de comprendre comment cela s’est produit.

La nouvelle selon laquelle des scientifiques russes ont « décongelé » d’anciens nématodes (vers ronds) du permafrost sibérien a d’abord attiré l’attention en 2018.

Ensuite, des articles décrivant l’événement ont été publiés dans des revues scientifiques russes et étrangères. Récemment, cependant, quelqu’un s’est souvenu des vers, l’histoire est redevenue populaire et en 2020 a obtenu un autre mème : « Ha, c’est juste la préparation de la suite – 2021 », et d’autres citations similaires.

Depuis 2018, les nématodes sont sous surveillance scientifique permanente. Cependant, la découverte a été une révolution dans le domaine de la cryptobiose et de la biologie. Les nématodes et autres invertébrés microscopiques, tels que les rotifères et les tardigrades, sont extrêmement résistants, peuvent passer un long moment à l’état sec ou congelé, puis revenir à la vie.

Cependant, selon Anastasia Shatilovich, chercheuse principale à l’Institut des problèmes physico-chimiques et biologiques de la science du sol de l’Académie des sciences de Russie (RAS), le monde n’avait jamais vu auparavant un exemple aussi unique de leur capacité à survivre.

« Mais même leur record actuel de survie à l’anabiose n’était que de 30 à 40 ans. »

Les nématodes ont été découverts par pure coïncidence

Les anciens vers congelés découverts dans le permafrost sibérien. Crédit : A.V. Shatilovich

En fait, au début, Shatilovich et ses collègues ne cherchaient pas de nématodes dans le permafrost. Ils ont étudié des communautés de protistes (organismes eucaryotes unicellulaires) qui ont survécu à des millénaires de cryoconservation dans le permafrost en Iakoutie, en Russie. Il n’y avait rien de substantiellement nouveau ou surprenant dans les objets vivants unicellulaires qui ont existé en anabiose pendant des milliers, voire des millions d’années. En 2000, les chercheurs ont découvert et réanimé des spores bactériennes qui avaient passé 250 millions d’années dans des cristaux de sel.

Auparavant, les scientifiques du Centre de recherche Pouchkine avaient réussi à faire pousser une plante à partir de cellules viables trouvées dans des graines qui reposaient depuis plus de 30 000 ans dans le permafrost, mais personne n’avait jamais pensé que les vers multicellulaires pouvaient être ressuscités.

« Jusqu’à présent, nous n’avions pas reçu d’animaux multicellulaires ayant survécu à la cryobiose à l’échelle des temps géologiques. Juste par hasard, nous avons reçu deux nématodes vivants provenant de deux échantillons de sol à la fois », a déclaré M. Shatilovic.

Les nématodes n’ont même pas été remarqués immédiatement. Lorsque les échantillons de permafrost ont été envoyés au laboratoire Pushchino, les scientifiques les ont placés dans une boîte de Pétri avec un milieu nutritif et les ont observés tous les quelques jours, en s’attendant à voir d’anciens protistes (organismes unicellulaires).

Le soupçon que ce sont en fait des vers plus modernes qui se sont glissés dans les échantillons a été réfuté. Tout d’abord, les deux échantillons dans lesquels ils ont été trouvés ont été sélectionnés par des chercheurs indépendants dans des localités de différentes genèses et dans différentes régions : près des rivières sibériennes Kolima et Alazeya. Deuxièmement, l’un des échantillons a été prélevé dans le puits en utilisant une méthode de haute stérilisation.

La première espèce de nématode, Panagrolaimus, a été trouvée dans des échantillons vieux de 32 000 ans. La deuxième espèce, Plectus, apparaît dans un spécimen encore plus ancien – 42 000 ans. Les deux nématodes ont été identifiés comme étant des femelles.

Après avoir écrit un article à ce sujet, l’équipe russe a contacté des scientifiques de Dresde, leur proposant de coopérer. L’ADN du ver a alors été envoyé à l’Institut allemand Max Planck de biologie cellulaire et de génétique moléculaire, où les travaux ont commencé par le décodage complet des génomes des deux nématodes.

Un curieux mystère

Le cas des nématodes, dit Shatilovic, est entièrement basé sur la chance, car s’ils étaient ravivés par un seul échantillon, les scientifiques mettraient en doute la stérilité de la sélection – il y a toujours une possibilité de contamination. Tout semblait simplement trop étonnant.

L’organisme unicellulaire peut survivre grâce à ses propriétés adaptatives, comme sa capacité à former différentes périodes de repos – spores ou kystes. Mais l’organisme multicellulaire a une structure plus complexe. Bien que l’on sache que les nématodes ont également une période de repos, pendant une hibernation prolongée, des dommages à l’ADN et aux membranes cellulaires peuvent se produire et s’accumuler dans les cellules. Des toxines peuvent se former qui doivent soit détruire l’organisme, soit être réparées pendant l’anabiose ou après la décongélation. « D’une manière ou d’une autre, ces vers ont réussi à survivre », a déclaré Shatilovic, les décrivant comme « le mystère le plus curieux ».

Le génome complet est mis en place pour fournir des réponses à toute une liste de questions intéressantes.

Comment fonctionnent les processus de « dépannage » ? Quels étaient les mécanismes d’adaptation des anciens vers ? Quels gènes uniques possèdent-ils ? Les espèces ont-elles évolué sur 40 000 ans ? Et bien d’autres encore.

Le décodage devrait prendre près de deux ans – un par ver. Il s’avère que l’un d’eux est triploïde, ce qui signifie qu’il possède trois ensembles de chromosomes et se reproduit par parthénogenèse (reproduction asexuée). L’équipe allemande prévoit d’achever le décodage du génome d’ici la fin de l’année.

Une menace mortelle pour l’humanité ?

Les descendants de ces mêmes nématodes sont maintenant dans la collection du Laboratoire de cryologie des sols, où travaille Shatilovich. Certains d’entre eux sont congelés, d’autres séchés, certains sont encore vivants et se multiplient. Elle admet qu’on lui demande souvent si des micro-organismes dangereux peuvent être décongelés avec des nématodes. Peut-on relâcher quelque chose de terrible dans l’écosystème ?

« En raison de la décongélation continue du permafrost, les organismes qui y sont conservés tombent chaque année dans l’écosystème moderne, c’est un processus naturel. Nous suivons simplement la nature et ne faisons rien qui n’arrive pas dans la nature », a déclaré M. Shatilovic.

Lire aussi : Les scientifiques prolongent la durée de vie d’un ver de 500% – l’équivalent de 400 ans chez l’homme

Source : Curiosmos – Traduit par Anguille sous roche


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