Une étude révolutionnaire relie un événement génétique vieux de 12 millions d’années à la prolifération de moules envahissantes et inspire le développement de nouveaux matériaux durables basés sur les fibres de moules. (Moules zébrées.) Crédit : US Fish and Wildlife Service
Des recherches récentes ont identifié un événement évolutif clé qui a permis l’impact généralisé des moules envahissantes en Amérique du Nord. Cette découverte ouvre également la voie au développement de matériaux durables inspirés des fibres de moules.
Une étude récente menée par des chercheurs du Canada et d’Allemagne a révélé qu’un événement improbable, survenu il y a plus de 12 millions d’années, a joué un rôle important dans la formation de l’une des espèces envahissantes les plus dommageables au Canada. espèces.
La menace posée par les moules zébrées et quagga
Les moules zébrées et quagga, appartenant à la famille des Dreissenidés, sont des espèces envahissantes d’eau douce répandues dans toute l’Amérique du Nord qui présentent un danger important pour les écosystèmes indigènes en raison de leur concurrence pour les ressources. Utilisant une ancre fibreuse appelée byssus, les moules dreissenidés contribuent à l’encrassement biologique des surfaces et obstruent les structures de prise d’eau des centrales électriques et des usines de traitement des eaux.
« Cette nouvelle étude, qui examine la façon dont ces moules adhèrent aux surfaces, pourrait aider à améliorer les stratégies contre l’encrassement biologique, un problème causant des millions de dommages au Canada seulement », partage le co-auteur et professeur principal de McGill, Matthew Harrington.
Aperçu évolutif inattendu
Étonnamment, les chercheurs ont découvert qu’un événement jusqu’alors non documenté contribuait à la résilience de la moule en tant qu’espèce. Le professeur et co-auteur de l’Université de Göttingen, Daniel Jackson, explique : « Il y a plus de 12 millions d’années, une seule bactérie a transféré un seul précurseur génétique à une seule moule, conférant à ses descendants la capacité de fabriquer ces fibres. Compte tenu de leur rôle crucial dans la fixation des moules dans les habitats d’eau douce, cet événement évolutif a permis l’expansion généralisée et néfaste de cette famille de moules à l’échelle mondiale.
Cette recherche, marquant un progrès important dans la compréhension des moules envahissantes et de leurs mécanismes d’attachement, pourrait offrir des solutions potentielles pour atténuer leur impact environnemental et économique au Canada.
L’étude met également en lumière la manière dont les fibres de moules pourraient inspirer le développement de matériaux durables.
Matériaux durables inspirés de la biologie des moules
«Cette recherche fait non seulement progresser notre compréhension de l’évolution des moules et de l’encrassement biologique, mais présente également une opportunité passionnante pour le développement de nouveaux matériaux», a déclaré Harrington, également codirecteur de l’Institut des matériaux avancés de McGill. « Les fibres de byssus Dreissenid, qui ressemblent structurellement à la soie d’araignée, pourraient inspirer le développement futur de fibres polymères résistantes, contribuant ainsi à des matériaux plus durables et plus durables généralement utilisés dans les textiles et les plastiques techniques.
Dévoiler les secrets des fibres de moules
« Nous avons découvert que les éléments constitutifs des fibres sont des protéines massives en spirale, les plus grosses jamais trouvées », a déclaré Harrington. Ces protéines, structurellement similaires à celles trouvées dans les cheveux humains, se sont transformées en cristallites bêta ressemblant à de la soie par simple application de forces d’étirement pendant la formation. Cette méthode de fabrication de fibres est beaucoup plus simple que la formation de soie d’araignée, offrant potentiellement une voie plus facile vers la fabrication biotechnologique de fibres durables – une industrie actuellement dominée par les soies d’araignée artificielles.
