Les poux plongeurs, des insectes marins ?

Publié par Adrien le 21/09/2020 à 09:00
Source: CNRS INEE
Jusqu'à aujourd'hui, environ 1 million d'espèces d'insectes ont été décrites, et beaucoup plus sont en attente d'être découvertes. Or, les océans, qui constituent 71 % de la surface et 99 % de la biosphère de la planète, sont virtuellement dépourvus d'insectes. Seules certaines espèces glissent sur leur surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent...) et quelques autres se baladent dans la zone de marée (La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux des mers et des océans causé par l'effet conjugué des forces de...), mais aucune ne plonge régulièrement sous les vagues.

Une récente étude publiée dans la revue Journal of Experimental Biology dément cette idée: des équipes de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre...) issues de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics...) de Recherche sur la Biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des...) de l'Insecte (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large public d'amateurs et de naturalistes. Produite par l'Office pour les insectes et...) à Tours (IRBI - CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) / Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où...) de Tours) et du CENPAT en Argentine ont en effet montré que des poux parasitant certains mammifères marins sont capables de supporter les conditions extrêmes dans lesquelles vivent leurs hôtes.

Deux équipes de recherche, une de l'Institut de Recherche sur la Biologie de l'Insecte (Les insectes (Insecta) font partie du sous-embranchement des hexapodes, elle-même incluse dans l'embranchement des arthropodes mais dans un sous-groupe : les...) à Tours (IRBI - CNRS / Université de Tours) et une autre au CENPAT en Argentine s'intéressent depuis quelques années à la biologie d'un petit groupe d'insectes bien particulier et très peu étudié. Il s'agit des poux qui parasitent des pinnipèdes, mammifères marins semi-aquatiques comme les lions et les éléphants de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.), des animaux habitués à faire des excursions en haute mer de longue durée (semaines ou mois), marquées par des plongées pouvant atteindre jusqu'à 2 500 mètres de profondeur.

Pendant longtemps, les scientifiques ont cru que ces insectes seraient incapables de supporter les promenades marines et les plongées de leurs hôtes. On pensait plutôt que les poux resteraient associés aux otaries uniquement pendant qu'elles procréent sur la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des...) ferme, et les abandonneraient ou mourraient lors que leurs hôtes regagnent à nouveau la mer. De nouvelles investigations montrent cependant que non seulement les poux peuvent accompagner leurs hôtes pendant leurs longues excusions en mer, mais aussi qu'ils sont capables de supporter les conditions extrêmes qui leur sont imposées par la biologie des pinnipèdes.


Éléphant de mer du sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) Mirounga leonina© Soledad Leonardi

La collaboration entre les équipes de Tours et en Patagonie (La Patagonie (en espagnol et en anglais : Patagonia), également appelée Le Grand Sud, désigne une région géographique appartenant au Cône Sud située dans la partie méridionale de l'Amérique du...) avait d'abord démontré que les poux, qui normalement respirent l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de...) atmosphérique, supportent des semaines d'immersion totale dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), en réduisant leurs dépenses énergétiques. Pour l'étude qui vient de paraître dans Journal of Experimental Biology, les chercheurs ont simulé en laboratoire des conditions de haute pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) hydrostatique équivalentes à des plongés de plus de 2 000 mètres de profondeur, en ligne avec les performances de plongée extrêmes de leurs hôtes, et même au-delà (jusqu'à 4 500 mètres). Les poux ont passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le présent. L'intuition du...) l'épreuve sans encombre, et une fois retournés à des conditions atmosphériques, ont récupéré leur activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) normale.

Aucun autre insecte connu n'est capable d'une telle endurance (L'endurance est la capacité de maintenir dans le temps un certain niveau d'intensité exigée.). Les poux des mammifères marins amphibies montrent bien que l'absence d'insectes dans les océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.) n'est pas due à des contraintes propres à leur organisation (Une organisation est) corporelle ou à leur physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et λόγος, logos, l'étude, la science) étudie le rôle, le fonctionnement et l'organisation...). Or, l'histoire évolutive de seulement quelques espèces a favorisé le développent des adaptations nécessaires pour le faire. La coévolution entre les hôtes (Les Hôtes (Hostess) est une nouvelle de science-fiction d'Isaac Asimov, publiée pour la première fois en 1951 dans Galaxy Science Fiction. Elle est disponible en...) et leurs ectoparasites a donné lieu à des associations hautement spécifiques (une espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la...) d'otarie/une espèce de poux), qui a abouti à une adaptation complète des ces petits insectes à la biologie des pinnipèdes durant 40 millions d'années de vie (La vie est le nom donné :) ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...).

Le prochain défi des chercheurs est de décrypter les adaptations morphologiques, physiologiques et comportementales qui permettent à ce groupe d'insectes de faire face au manque d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.), la salinité importante, les basses températures et des énormes variations rapides de pression hydrostatique auxquelles ils sont exposés.

Références:
Leonardi M.S., Crespo J.E., Soto F.A., Vera R.B., Rua J.C. & Lazzari C.R. (2020) Under pressure: the extraordinary survival of seal lice in the depth of the sea.
Journal of Experimental Biology: jeb.226811 doi: 10.1242/jeb.226811 Published 17 July 2020.

Objectifs de développement durable (ODD):
ODD 13: Mesures relatives à la lutte contre les changements climatiques.
ODD 14: Vie aquatique.
Le travail contribue à la compréhension des interactions entre organismes marins, notamment une espèce protégée et sensible aux changements climatiques.
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