Une étude a révélé que les vers polychètes marins affichent des rythmes quotidiens uniques qui affectent leur comportement et leur survie, ce qui suggère que ces modèles individuels pourraient être cruciaux dans l'adaptation aux changements environnementaux et avoir des implications potentielles pour la recherche médicale. Le ver Platynereis dumerilii dans une boîte. Crédit : Institut Alfred Wegener / Birgit Pöhn
Êtes-vous amateur de sport ou casanier ? Ponctuel ou perpétuellement en retard ? Le règne animal présente également une variété de personnalités, chacune ayant des comportements et des modes de vie distincts.
Dans une étude récemment publiée dans la revue Biologie PLOS, une équipe dirigée par Sören Häfker et Kristin Tessmar-Raible de l'Institut Alfred Wegener, du Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI) et de l'Université de Vienne rapporte une découverte surprenante : même de simples vers polychètes marins façonnent leur quotidien. -la vie quotidienne est basée sur des rythmes très individuels. Cette diversité présente un intérêt non seulement pour l'avenir de espèces et des populations dans un environnement en mutation, mais aussi pour la médecine.
À première vue, la star de la nouvelle étude ne semble pas particulièrement impressionnante : seulement quelques centimètres de long, Platynereis dumerilii est une espèce de ver polychète que l'on peut trouver dans les eaux côtières tempérées à tropicales du monde entier ; si votre objectif est de trouver des personnalités animales exceptionnelles, il existe sûrement des candidats mieux adaptés. Mais ce n’était pas l’objectif principal de l’étude à laquelle ont contribué des experts de l’AWI, des laboratoires Max Perutz de Vienne, des universités de Vienne et d’Oldenbourg et de la Katholieke Universiteit Leuven en Belgique. Les chercheurs se sont avant tout intéressés aux horloges internes qui dictent les rythmes quotidiens d’innombrables organismes.
«Le timing biologique est important à plusieurs niveaux», explique Kristin Tessmar-Raible, biologiste à l'AWI. « Les liens écologiques entre les espèces en dépendent autant que des processus biochimiques au niveau cellulaire. » Mais comment les horloges internes des organismes réagissent-elles lorsque les êtres humains réchauffent le climat ou utilisent la lumière artificielle pour transformer la nuit en jour ? «Nous en savons encore très peu sur les organismes marins», explique Sören Häfker, l'auteur principal de l'étude. À cet égard, les rythmes sont particulièrement importants dans leur vie : la température, la lumière et la nourriture disponibles, ainsi que divers autres facteurs changent au cours de la journée, et les organismes doivent réagir en conséquence. Ils adaptent leur comportement, leur métabolisme et leur activité génétique à ces rythmes externes.
Cependant, il reste à déterminer s’ils y parviendront avec autant de succès à l’avenir. Et lorsque leurs horloges internes ne correspondent plus à leur environnement, cela peut devenir une question de survie. « En tant que tel, nous avons besoin de mieux comprendre comment les rythmes des océans changent et ce que cela signifie pour les espèces et les populations individuelles », souligne le biologiste. Il existe donc de nombreuses raisons d'examiner de plus près l'évolution quotidienne des océans. comportement de Platynereis dumerilii. En fait, pour la chronobiologie, qui se concentre sur l'horloge interne des organismes, ce parent éloigné du ver de rosée est devenu l'une des espèces modèles les plus importantes.
Lors d’expériences antérieures, l’équipe avait remarqué que les vers avaient des rythmes quotidiens assez disparates. Chez les humains, c'est un phénomène familier : les lève-tôt se transforment rarement en oiseaux de nuit, et vice versa. Mais qu’en est-il des vers polychètes marins ? Leurs différences comportementales sont-elles simplement des variations aléatoires ou ont-ils aussi un tact personnel ? Pour le savoir, le groupe a systématiquement observé les activités quotidiennes des vers lors des nouvelles lunes. Ce qu'ils ont vu : certains individus sont devenus actifs exactement à la même heure chaque nuit. À leur tour, d’autres semblaient être des « patates de canapé » arythmiques qui n’étaient actives qu’occasionnellement – de plus, il y avait diverses « nuances de gris » entre ces deux extrêmes. Lorsque les mêmes vers ont été observés à nouveau plusieurs semaines plus tard, leur comportement est resté largement inchangé : un jour une patate de canapé, une patate de canapé toujours. «Nous avons été très surpris de constater à quel point les rythmes comportementaux individuels étaient reproductibles», explique Tessmar-Raible. « Cela nous montre que même les vers ont de minuscules personnalités rythmées, pour ainsi dire. »
Plus d'individualité = plus de résilience
Pour mieux comprendre ces différences comportementales, le groupe a systématiquement comparé l’activité génétique des têtes de vers sujettes à un comportement particulièrement rythmé et arythmique. Étonnamment, ils ont constaté que l’horloge interne quotidienne fonctionnait parfaitement chez tous les spécimens, même chez les « patates de canapé » arythmiques, et que le nombre de gènes ayant une activité rythmique était presque aussi élevé que chez les vers « ponctuels ». Le large éventail de stratégies qu’ils emploient pourrait offrir aux vers un avantage évolutif, comme le supposent les experts. Après tout, ils vivent dans un environnement côtier aux conditions très variables ; en tant que tel, le style de vie A pourrait être le meilleur choix pour un endroit donné, tandis que, non loin de là, le style de vie B pourrait être mieux adapté. En outre, cette forme d’individualité pourrait les rendre plus résilients aux changements anthropiques majeurs : dans un monde en transformation, cette diversité augmente les chances qu’au moins certains vers soient capables de faire face à leur nouvelle situation.
Mais l’étude n’offre pas seulement de nouvelles informations sur les rythmes marins ; cela souligne également le fait que les processus à l'œuvre au sein d'un organisme donné ne se reflètent pas nécessairement dans son comportement : même chez les vers de la patate de canapé, l'activité génétique suit un rythme quotidien, même s'il n'est pas reconnaissable de l'extérieur. Et cela est probablement vrai non seulement pour les vers, mais aussi pour les êtres humains. «C'est pourquoi de telles découvertes sont également intéressantes pour des domaines comme la chronomédecine», explique Tessmar-Raible.
Ces dernières années, des efforts intensifiés et couronnés de succès ont été déployés pour prendre en compte les rythmes quotidiens individuels des patients dans le cadre de leur traitement. Mais, tout comme les vers observés, ils sont constitués de divers composants, allant du comportement à l'activité génétique, qui peuvent réagir différemment aux médicaments et au moment où ils sont administrés. Par conséquent, surtout lorsqu’il s’agit d’êtres humains, il est important que les analyses chronomédicales prennent en compte plusieurs niveaux différents – si même les vers peuvent être aussi individualistes, notre espèce ne fait probablement pas exception.
