Le tardigrade est un animal minuscule, dont la taille n’excède pas 1mm, il peut être observé à l’aide d’une loupe binoculaire. Malgré sa toute petite taille, il pourrait bien être le dernier survivant sur terre dans le cas d’une apocalypse. En effet, ses caractéristiques uniques lui permettent de survivre dans les environnements les moins hospitaliers.
Des caractéristiques hors-normes
Le corps du tardigrade est trapu, segmenté et recouvert d’une cuticule résistante, similaire à celle des insectes, qui doit être mue pour permettre la croissance. Le tardigrade possède quatre paires de pattes courtes, chacune munie de 4 à 8 griffes ou de coussinets adhésifs qui leur permettent de se déplacer lentement et de s’accrocher aux surfaces. Sa bouche est équipée d’un appareil bucco-pharyngien qui comprend des stylets pointus qui lui servent à percer les cellules des plantes, des algues ou de petits invertébrés pour en aspirer les nutriments. Certaines espèces de tardigrades sont carnivores et se nourrissent d’autres petits organismes, et même d’autres tardigrades.
Son apparence gonflée lui donne une allure d’ourson miniature, qui lui vaut son surnom d’ourson d’eau. On le trouve dans une incroyable variété d’habitats à travers le monde, des sommets montagneux aux abysses océaniques, en passant par les mousses et les lichens de nos jardins. Cette variété d’environnements dans lequel peut évoluer le tardigrade témoigne d’une capacité d’adaptation impressionnante à des conditions environnementales très diverses.
Un animal presque immortel ?
Les tardigrades peuvent survivre dans un environnement hostile pendant des années, voire des décennies. Des études ont montré qu’ils parviennent à résister à des températures extrêmes, positives ou négatives, et même à l’absence d’oxygène du vide de l’espace. Cette capacité exceptionnelle à survivre dans des conditions extrêmes est due à un phénomène appelé cryptobiose.
La cryptobiose, c’est un processus qui permet à certains animaux de suspendre leur métabolisme de façon temporaire afin de survivre à un environnement extrême. Ce phénomène, déclenché par différents stresseurs environnementaux, peut prendre des formes diverses :
L’anhydrobiose, induite par le manque d’eau, est la forme la plus étudiée. Durant ce processus, le tardigrade perd jusqu’à 95 à 99 % de son eau corporelle et se rétracte en une forme desséchée appelée “tun”. Ce phénomène est rendu possible grâce à la production de protéines spécifiques aux tardigrades (les protéines CAHS). Celles-ci forment une matrice protectrice gélifiée (vitrification) autour des cellules, stabilisant leurs structures et prévenant les dommages.
La cryobiose est une autre forme de cryptobiose qui permet aux tardigrades de survivre à des températures extrêmement basses. Pour ce faire, ils produisent des cryoprotecteurs qui empêchent la formation de cristaux de glace à l’intérieur de leurs cellules, évitant ainsi les dommages cellulaires.
L’anoxybiose, quant à elle, est la capacité de survivre dans des environnements pauvres ou dépourvus d’oxygène. Dans cet état, le corps du tardigrade peut gonfler et devenir rigide.
Quelle que soit la forme de cryptobiose, le tardigrade se transforme en un “tun” : ses pattes et sa tête se rétractent, son corps se recroqueville en une petite sphère, et il perd une quantité massive d’eau. Dans cet état, son métabolisme peut chuter à moins de 0,01 % de son niveau normal. Lorsque les conditions environnementales redeviennent favorables, par exemple en présence d’eau, le tardigrade peut se réhydrater et reprendre ses activités métaboliques normales, parfois en quelques heures seulement.
En 2007, le tardigrade est devenu le premier animal à résister à une exposition au vide spatial. Plusieurs spécimens ont été emmenés sur la mission russe Foton-M3. Au bout de 10 jours, la majorité d’entre eux avait survécu, et certains ont même produit des embryons viables. Sur terre, le tardigrade peut survivre pendant des années à l’état de “tun”. En 2014, au Japon, des chercheurs ont décongelé et ranimé des tardigrades congelés depuis 1983 dans un échantillon collecté dans l’Antarctique, établissant un record de plus de 30 ans de cryptobiose.
Le mythe de l’immortalité
Malgré leur résistance, les tardigrades ne sont évidemment pas immortels. En dehors de leur état de cryptobiose, ils sont vulnérables aux éléments naturels et humains comme les prédateurs, les maladies et d’autres dommages physiques. Sans entrer en cryptobiose, ils survivent entre quelques mois et 3 ans.
Même en cryptobiose, leur survie n’est pas garantie. Si leur environnement devient hostile trop rapidement, comme par exemple lors d’une chute abrupte des températures un d’une déshydratation rapide, certains ne parviennent pas à entrer suffisamment vite en cryptobiose et meurent. Il en va de même pour les essais en laboratoire : une partie non négligeable des tardigrades ne “ressuscite” pas.
Immortels ou pas, les tardigrades peuvent nous aider à mieux comprendre la longévité chez les animaux et les humains. Des études en laboratoire ont notamment démontré que les protéines utilisées par les tardigrades lors de la cryptobiose peuvent aussi augmenter la résistance au stress des cellules humaines. Dans un article publié dans Nature Communications en 2016, Takekazu Kunieda, biologiste moléculaire à l’Université de Tokyo, explique qu’une protéine connue sous le nom de Dsup a empêché l’ADN de l’animal de se briser sous l’effet des radiations. La découverte peut ouvrir la voie vers de nouvelles solutions pour améliorer la longévité des cellules humaines et protéger les humains des radiations comme celles émises par la radiothérapie.
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