Tardigrade

Oursons d'eau immortels

Les tardigrades ou oursons d'eau ou water bear, sont de minuscules animaux, entre 0,1 mm et 1,5 mm, invertébrés et multicellulaires. L'ourson d'eau dont le nom tardigrade signifie «marcheur lent» est nommé ainsi par Lazzaro Spallanzani en 1777.
Les tardigrades sont dotés de huit petites pattes terminées par des griffes. Leur particularité est de vivre dans différents milieux partout sur la planète, des régions polaires à l'équateur, préférant les zones envahies de mousse, comme les forêts et la toundra, car le lichen est leur aliment préféré.
Ingemar Jönsson, de l’université de Kristiangard en collaboration avec l’ESA, a lancé le programme Tardis (Tardigrades in space) destiné à tester la résistance des tardigrades. Embarquées le 14 septembre 2007 dans une fusée Soyouz (mission FOTON-M3), deux espèces de tardigrades (voir nota), parmi les 1150 d'espèces existantes, ont été exposés aux conditions de vie dans l’espace. Selon les termes de l’article publié dans Current Biology, le rayonnement ultraviolet, 1000 fois supérieur à celui sur Terre, aurait dû détruire ses chromosomes. Mais au bout de dix jours, un nombre important de tardigrades ont survécu. On savait déjà les tardigrades adultes capables de supporter, une amplitude thermique gigantesque (-270 °C à +150 °C), le vide ou encore les pressions énormes d'un océan hypothétique de 60 km de profondeur soit 600 méga pascals (6 000 bars). Les chercheurs suédois estiment que les tardigrades de l’espace ne sont pas sortis indemnes de leur voyage car les UV ont endommagé leur ADN. Cependant certaines bêtes auraient réussi à le “réparer” pour survivre. Sur terre, ils sont aussi présents dans le sable, les mousses des toitures humides, sur des sédiments salins ou d'eau douce. Leur durée de vie n'est pas vraiment connue, cependant les tardigrades sont capables d'arrêter leur métabolisme et de devenir immortel (état de cryptobiose). Ces qualités stupéfiantes en font un superchampion de la résistance animale. En laboratoire, les scientifiques ont réussi à le maintenir 8 ans dans un état de cryptobiose, puis les tardigrades sont revenus à la vie. Pour entrer en cryptobiose, les tardigrades rétractent leurs huit pattes et se déshydratent presque complètement. Ils perdent plus de 99% de leur eau, la remplaçant par un sucre qu'ils synthétisent.

Cette sorte d'antigel préserve ses cellules. Pendant cette période il se protège dans une petite boule de cire microscopique appelée tonnelet qui limite ses pertes en eau. Lorsque les conditions redeviennent favorables, l'ourson des eaux retourne à la vie. Quelques insectes, grenouilles et crustacés sont capables comme le tardigrade d'entrer en cryptobiose, mais le tardigrade peut maintenir cet état pendant des millénaires et attendre des conditions plus clémentes pour recouvrer miraculeusement la vie. Des tardigrades ont été découverts dans une calotte glaciaire de 2000 ans et sont revenus à la vie. Cette forme de résistance lui permet de suspendre le temps mais aussi de survivre aux températures extrêmes.
Mais d'où lui vient cette exceptionnelle résistance ?
La nature ne sélectionne pas des êtres vivants suréquipés par rapport à leur milieu.
Comment la sélection naturelle a fait pour tester ces caractéristiques extraterrestres ?
Le tardigrade est si résistant au froid extrême (-200 °C) et aux rayons cosmiques (résistance au milieu spatial), que l'on se demande pourquoi ces conditions sont inexistantes sur la Terre.
Ce suréquipement est-il dû au hasard, à des conditions extrêmes ayant existé sur Terre ou à des origines extérieures à notre planète ?
Il est possible que des conditions extrêmes aient déjà existaient sur terre car durant son histoire elle a subi de longues et intenses périodes de glaciation ainsi que de nombreuses inversions du champ magnétique terrestre, période pendant laquelle la planète n'était pas très bien protégée des rayons cosmiques.
Le tardigrade reste tout de même un animal exceptionnel qui pourrait nous en apprendre beaucoup sur la vie dans l'univers. C'est pourquoi la communauté scientifique montre à l'égard de ce surdoué, un intérêt infini.

Image : Les tardigrades hypsibius dujardini mesurent entre 0,1 mm et 1,5 mm. Ils sont dotés de huit pattes terminées par des griffes. Sur terre, ils sont présents partout quelques soit le milieu. Les tardigrades sont capables d'arrêter leur métabolisme et de devenir immortel (état de cryptobiose). Pour entrer en cryptobiose, les tardigrades rétractent leurs huit pattes et se déshydratent presque complètement. Cette forme de résistance lui permet de suspendre le temps mais aussi de survivre aux conditions extrêmes. Tout organisme vivant apprend de son milieu.

N. B. : Les deux espèces de tardigrades choisies pour être testées dans l'espace sont les espèces Richtersius coronifer et Milnesium tardigradum. 4 échantillons d'animaux, chacun comprenant environ 30 animaux et 30 œufs, ont été préparés pour la mission Tardis (Tardigrades in space). A cause de la perte due à la préparation de déshydratation, les échantillons finaux sont légèrement inférieurs à 30. Les échantillons de Richtersius coronifer adultes ont été obtenus à partir d'une population trouvée dans le sud de la Suède. Les Milnesium tardigradum adultes ont été obtenus à partir d'une population de laboratoire, élevés au Département de zoologie (Université de Stuttgart) mais provenant d'une population trouvée dans la campagne allemande.

N. B. : La cryptobiose désigne un état complètement arrêté du métabolisme d'un organisme. Il s'agit véritablement d'un état totalement inactif, l'animal devient immortel.

Tardigrade hypsibius dujardini

Vidéo en VO sous-titrée, sur l'incroyable résistance du tardigrade. Le naturaliste Mike Shaw du New Jersey se demande si cet animal microscopique qui ressemble à une chenille à 8 pattes et vit dans les mousses et les lichens, ne viendrait pas de l'espace.
Serait-il un extraterrestre ?
Grâce à leurs impressionnantes capacités de survie, les tardigrades intéressent les astrobiologistes de la NASA et de l'Agence Spatiale Européenne.
Selon la théorie scientifique connue sous le nom de Panspermie, les tardigrades pourraient venir d'ailleurs. Les scientifiques espèrent découvrir les mécanismes qui ont permis aux tardigrades de se réparer après l'épreuve du vide spatial. On savait déjà que les bactéries et les lichens pouvaient résister aux conditions extrêmes de l'espace. Mais que des animaux aussi évolués que les tardigrades, avec une tête, une bouche, un appareil digestif, des pattes, des griffes, des muscles, un système nerveux, puissent résister au vide spatial et aux rayonnements stellaires, a surpris le monde scientifique. Cette créature, face à la mort, entre en cryptobiose, il rétracte ses huit pattes, se déshydrate presque complètement, il perd plus de 99 % de son eau et il remplace l'eau par un antigel de sa fabrication, un sucre connu sous le nom de tréhalose. Et enfin pour se mettre complètement à l'abri il s'entoure d'une boule de cire microscopique appelée tonnelet.

N. B. : La panspermie a été proposée en 1878, dans une forme moderne par Hermann von Helmholtz. C'est une théorie scientifique qui affirme que la Terre aurait été fécondée de l'extérieur. La vie serait venue sur Terre déposée par des corps rocheux comme les comètes, on dit alors lithopanspermie. Dans le même thème, la pathospermie expliquerait l'apparition de nouvelles maladies venues d'ailleurs.