Au Royaume-Uni et au Japon, des biologistes marins ont observé un phénomène déroutant chez de mystérieux animaux gélatineux vivant dans les océans.
En travaillant sur des cténophores en laboratoire, des chercheurs britanniques et japonais ont vu deux individus blessés se transformer en un seul être fonctionnel. Une fusion corporelle et nerveuse complète, décrite par le média scientifique en ligne Live Science, qui n’avait jamais été documentée chez un animal.
Des créatures gélatineuses déjà réputées pour leur étrangeté
Les cténophores, souvent appelés « gelées en peigne » en anglais, sont des animaux marins translucides, gélatineux, parfois confondus avec les méduses. Ils appartiennent toutefois à un groupe bien distinct, qui regroupe plus d’une centaine d’espèces.
- Ils possèdent des sortes de petits « peignes » de cils vibratiles qui leur servent à se déplacer.
- Ils vivent pour beaucoup dans les profondeurs marines.
- Ils produisent des jeux de lumière grâce à des cellules spécialisées dans leur corps transparent.
Ces animaux au look « extraterrestre » intriguent les biologistes depuis longtemps. Certains travaux les considèrent même comme l’un des groupes animaux les plus anciens de la lignée qui mène à l’être humain. Autrement dit, ils pourraient représenter des formes de vie très proches de nos lointains ancêtres.
Une découverte née d’un simple « raté » de laboratoire
Le phénomène de fusion a été mis en évidence par l’équipe de Kei Jokura, biologiste de l’évolution à l’université d’Exeter au Royaume-Uni et à l’Institut national des sciences naturelles d’Okazaki, au Japon. L’étude a été publiée le 7 octobre dans la revue scientifique Current Biology.
Les chercheurs menaient des travaux de routine sur une espèce particulière, le cténophore à verrues (Mnemiopsis leidyi), surnommé « noix de mer ». Ils élevaient plusieurs individus dans des bacs lorsqu’ils ont remarqué un détail étonnant : un animal manquait à l’appel, et un autre paraissait anormalement gros.
En regardant de plus près, ils comprennent qu’ils ne font pas face à un géant, mais à deux animaux littéralement imbriqués l’un dans l’autre.
Les scientifiques décrivent « deux individus enchevêtrés sans aucune séparation apparente » entre leurs corps.
Dans un échange par courriel avec Live Science, Kei Jokura confie avoir été « très excité » en découvrant ces créatures fusionnées, qu’il s’est empressé de montrer au reste du laboratoire.
Deux cténophores blessés qui ne font plus qu’un
Les chercheurs émettent rapidement une hypothèse : la fusion serait une adaptation déclenchée par des blessures. Pour la tester, ils reproduisent volontairement des lésions légères chez vingt individus, en retirant de petites portions de leurs corps, puis les placent par paires, très proches les uns des autres.
Résultat : sur ces vingt animaux formant dix paires, neuf couples fusionnent avec succès. Les récits de l’équipe décrivent un processus rapide : les corps s’assemblent en moins de 24 heures. Les deux cténophores finissent par constituer une seule masse gélatineuse, sans frontière nette.
Les scientifiques ne se sont pas arrêtés à l’apparence. Ils ont cherché à savoir si cette fusion était uniquement physique ou si elle concernait aussi les fonctions internes.
Un seul réseau nerveux pour deux animaux
Pour tester le système nerveux, l’équipe a mené une série de stimulations mécaniques très simples : des « coups de doigt » à différents endroits du corps fusionné, sur la zone qui appartenait à l’un ou l’autre des deux animaux d’origine.
Après seulement quelques heures de fusion complète, l’ensemble du corps réagit de manière coordonnée, comme si un seul système nerveux commandait toutes les parties.
Les cellules nerveuses semblent s’être connectées et synchronisées très vite à travers tout l’organisme recomposé. Les chercheurs l’expliquent par la structure particulière des neurones de ces animaux, qui se relient entre eux d’une façon différente de celle observée chez les autres groupes animaux.
Un tube digestif désormais partagé
Les scientifiques se sont aussi intéressés au système digestif. Ils ont nourri les cténophores fusionnés avec de petites crevettes fluorescentes. L’intérêt : suivre la trajectoire de la nourriture dans les estomacs des animaux grâce à la lumière émise.
La nourriture ingérée par la bouche de l’un des deux individus se retrouve à circuler dans les deux systèmes digestifs, ce qui indique que leurs estomacs se sont aussi connectés.
Pour autant, Kei Jokura insiste sur un point auprès de Live Science : ces êtres fusionnés ne constituent pas, au sens strict, un seul et même organisme, car chacun des deux cténophores garde son ADN, et cette forme fusionnée ne peut pas être transmise à la descendance comme une caractéristique génétique.
Les chercheurs parlent plutôt de « simples entités » fonctionnelles : deux individus qui se comportent comme un seul être, sans devenir un nouvel organisme à part entière.
Un phénomène jugé inédit chez les animaux
D’après l’équipe, aucune autre espèce animale connue n’est capable de fusionner de cette manière, à la fois sur le plan physique, nerveux et digestif. « Jusqu’à présent, il n’existait aucun rapport de ce type de fusion chez d’autres espèces », précise Kei Jokura, cité par Live Science.
Il existe bien, dans la nature, des cas remarquables de régénération ou de recomposition du corps : certains vers plats peuvent repousser intégralement à partir de petits fragments, des éponges peuvent se réassembler après avoir été désagrégées, et certains organismes marins peuvent fusionner de manière limitée. Mais l’association durable de deux systèmes nerveux complets en un ensemble fonctionnel reste, à ce stade, propre aux cténophores étudiés ici.
Les chercheurs soulignent aussi que ce comportement est sans doute exceptionnel dans l’océan. Pour que la fusion se produise, deux individus doivent être blessés et se trouver à très faible distance l’un de l’autre. Dans le vaste environnement des abysses, ce type de configuration reste peu probable.
Cette espèce de cténophore sait d’ailleurs réparer seule ses plaies en régénérant des parties de son corps, voire en inversant certains marqueurs du vieillissement. La fusion n’est donc pas son seul recours pour survivre.
Les limites de l’expérience et les nouvelles questions ouvertes
Dans l’étude, la plupart des paires fusionnées étaient encore vivantes après trois semaines, lorsque les travaux ont dû être interrompus faute de financement. L’équipe pense que ces « entités » auraient pu vivre plus longtemps.
Les biologistes s’interrogent aussi sur ce qu’il se passerait si plus de deux individus blessés se rencontraient simultanément. Pour l’instant, ils n’ont pas testé ce scénario, mais Kei Jokura juge plausible qu’un organisme composé de trois, quatre ou davantage de cténophores puisse se former, au moins en laboratoire.
Les chercheurs préparent déjà une nouvelle série d’expériences, cette fois sur une autre espèce de cténophore, Bolinopsis mikado, afin de vérifier si la capacité de fusion est partagée ou spécifique à certaines lignées seulement.
Ce que cette découverte apprend sur l’évolution des systèmes nerveux
Pour les spécialistes de l’évolution, ces résultats donnent matière à réflexion. Voir deux systèmes nerveux indépendants s’intégrer aussi rapidement dans un seul ensemble fonctionnel interroge la façon dont ces réseaux se sont construits au cours de l’histoire de la vie.
Chez les vertébrés, dont l’être humain, le système nerveux est structuré de manière beaucoup plus rigide. La fusion de deux individus adultes en un seul n’est pas envisageable : les tissus, le système immunitaire et l’organisation des organes l’interdisent. Les cténophores, eux, disposent d’une architecture corporelle plus plastique.
| Animal | Capacité principale observée |
|---|---|
| Cténophores | Fusion de deux individus blessés, intégration des systèmes nerveux et digestifs |
| Vers plats | Régénération complète à partir de fragments du corps |
| Méduses | Régénération de tentacules, certaines formes de rajeunissement |
Pour certains chercheurs, ce type de plasticité extrême pourrait éclairer des questions très générales : comment les réseaux de neurones ont-ils émergé ? Quelles formes de « corps » et de « soi » sont possibles dans le vivant ? Les cténophores montrent qu’un individu biologique peut être bien moins figé que ce que nous observons chez les mammifères.
Quelle place pour ces recherches face à la situation en France ?
En France, ce type d’étude relève de la biologie fondamentale, menée dans des laboratoires publics ou universitaires. Elle ne cible pas directement des applications médicales ou industrielles, mais nourrit la compréhension globale du vivant.
Les organismes français de recherche en biologie marine travaillent eux aussi sur des espèces jugées « modèles » pour étudier certains mécanismes : régénération cellulaire, adaptation aux milieux extrêmes, organisation des réseaux nerveux. Ces travaux passent par :
- des observations en mer, notamment en Méditerranée et dans l’Atlantique ;
- la culture de certains organismes en aquarium ou en station marine ;
- des collaborations internationales, comme celles qui impliquent des universités britanniques ou japonaises.
En étudiant des organismes très éloignés de l’être humain, comme les cténophores, les biologistes français et étrangers cherchent à dégager des principes généraux. Par exemple, comment un système nerveux peut se reconfigurer après un traumatisme, ou quelles conditions favorisent la régénération de tissus.
Ces connaissances ne se traduisent pas immédiatement en traitements, mais elles alimentent progressivement les réflexions en neurosciences et en médecine régénérative, domaines dans lesquels la France dispose de plusieurs centres de recherche reconnus.
Un vocabulaire et des mécanismes à mieux comprendre
Le terme « fusion » peut surprendre. Il ne s’agit pas ici d’une fusion génétique ou d’une nouvelle espèce, mais d’un assemblage stable entre deux organismes adultes déjà formés. Chacun conserve son patrimoine génétique, mais leurs tissus et leurs réseaux de neurones se connectent et fonctionnent ensemble.
Cette capacité s’ajoute à d’autres propriétés déjà connues chez certains animaux marins, comme la régénération ou des formes de rajeunissement biologique. Combinées, ces caractéristiques dessinent des stratégies de survie très différentes de celles des animaux terrestres familiers.
Pour un lecteur français, ces travaux montrent à quel point la notion d’« individu » n’est pas uniforme dans la nature. Entre un cténophore capable de se réparer, de rajeunir et parfois de se fondre avec un voisin blessé, et un humain enfermé dans un corps beaucoup plus rigide, l’écart est immense. C’est précisément cet écart que les biologistes, dont ceux cités par Live Science, s’attachent à documenter pour mieux comprendre l’éventail des formes de vie possibles sur Terre.
