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Slime, bébé, slime! | morsures d'océan

Papier: Chaudhary, G., Ewoldt, R. H., Thiffeault, J., & Ewoldt, R. H. (2019). Démêler la bave de myxine. Journal of Royal Society Interface, 16. http://doi.org/https://doi.org/10.1098/rsif.2018.0710

L'article a été initialement publié le 24 janvier 2019.

Le monde étrange et merveilleux des anguilles visqueuses

Les myxines sont extrêmement flexibles et capables de se nouer (image de flickr)

Hagfish a tendance à avoir un mauvais rap. Bien sûr, ces poissons ressemblant à des anguilles peuvent ressembler à un étranger parasite d'un film d'horreur, mais ce sont en fait des animaux incroyablement cool et importants.

Les myxines, également appelées «anguilles visqueuses», ne sont pas du tout des anguilles, mais appartiennent plutôt à un groupe de poissons primitifs sans mâchoires (ordre des Myxiniformes) qui sont nés bien avant les poissons osseux que nous sommes plus habitués à voir. Il existe actuellement 82 espèces différentes de myxines dans le monde, allant des habitats peu profonds aux eaux extrêmement profondes.

Compte tenu de leur relation éloignée avec les poissons auxquels vous êtes habitué, les myxines ont une multitude de fonctionnalités qui les font ressembler un peu à des extraterrestres. D'une part, ce sont les seuls animaux vivants avec un crâne (fait de cartilage – pas d'os ici, les gens) mais qui manquent complètement de vertèbres! Cela rend les myxines incroyablement flexibles et capables de se lier en nœuds pour éviter les prédateurs ou déchirer des morceaux de viande d'une carcasse. Les myxines ont un métabolisme lent et peuvent durer des mois sans manger. Quand ils mangent, ils recherchent des organismes morts ou mourants et peuvent soit se déchirer à leur repas avec des dents râpeuses (ils n'ont pas de mâchoires et ne doivent pas être confondus avec les lamproies parasites connues pour leurs tourbillons de dents externes) ou ils peuvent sauter les tracas et absorbent simplement les nutriments directement à travers leur peau. Hagfish a également plusieurs coeurs. C'est vrai, en plus de leur cœur principal, ces poissons ont 3 coeurs accessoires supplémentaires qui aident à pomper le sang autour de leur corps. Encore plus fou, ces cœurs peuvent continuer à pomper pendant de longues périodes sans oxygène (c'est-à-dire dans des conditions anoxiques).

Hagfish utilise du slime pour repousser les prédateurs mais les scientifiques pourraient l'utiliser pour former des tissus révolutionnaires

Sans aucun doute, la caractéristique la plus connue du myxine – et certains diront peut-être répugnante – est leur capacité à produire de la boue. Beaucoup, beaucoup de boue. Lorsque les myxines sont attaquées par des prédateurs, ils tirent de la boue sur les pores de leurs côtés pour obstruer les branchies ou la bouche de leur agresseur. Cette production de boue a même fait des étoiles de myxine dans les médias – comme en 2017 lorsqu'une autoroute de l'Oregon a été recouverte de mucus de myxine après qu'un camion transportant 7500 myxine s'est écrasé et a libéré sa cargaison.

Les myxines semblent utiliser de la boue pour éviter les prédateurs comme les requins (en haut) et les gros poissons (en bas). Les images ci-dessus proviennent de vidéos montrant des poissons mangeant une myxine, qui produit ensuite de la boue et peut s'échapper. Images de wikimediacommons. Vous pouvez également regarder la vidéo de cette séquence.

Mais les scientifiques s'intéressent à ces machines à fabriquer des muqueuses pour une raison bien différente: la bave de myxine pourrait inspirer des tissus respectueux de l'environnement. La bave de myxine est composée de deux parties: les cellules muqueuses et les cellules du fil. Lorsqu'elle est libérée du corps, la boue se combine avec l'eau salée, s'étendant rapidement jusqu'à 10 000 fois en volume! Le produit final est une boue fibreuse visqueuse et flexible qui est 10 fois plus résistante que le nylon. En raison de sa composition unique et de sa capacité à augmenter si considérablement en volume, les scientifiques ont été très curieux de décrire le fonctionnement de la bave de myxine.

Les cellules de fil mesurent plusieurs pouces de long, mais sont maintenues en faisceaux densément emballés, appelés écheveaux (un peu comme les pelotes de laine du même nom), pas plus épais qu'un seul cheveu humain. Une fois éjectés des pores visqueux, ces écheveaux se défont rapidement et forment un réseau de fils couverts de muqueuse. Ce processus est incroyablement rapide et il ne faut que 100 à 400 millisecondes (soit 0,1 à 0,4 seconde) pour que les cellules du fil se dilatent et forment de la boue. Pour voir comment ce slime est créé, regardez cette vidéo.

Un pêcheur rassemble un poing plein de boue dans un réservoir de myxine. Image de flickr.

Tester Comment le limon de myxine est capable de se développer si rapidement, un groupe de scientifiques de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et de l'Université du Wisconsin a récemment mené des expériences, mettant à l'épreuve les cellules de fil de myxine. En tirant sur les écheveaux des cellules de fil, l'équipe a pu calculer la force nécessaire pour démêler la cellule de fil dans différents scénarios (comme si les cellules de fil étaient attachées à l'intérieur d'une bouche de prédateurs ou flottaient librement dans l'eau). Vous pouvez regarder les scientifiques démêler un écheveau de cellules de fil sous un microscope ici. Les scientifiques ont découvert que le mouvement de l'eau à lui seul pouvait créer une force suffisamment grande pour démêler rapidement les écheveaux et que les vitesses de démêlage seraient augmentées si la cellule du fil était collée à une surface (comme l'intérieur de la bouche d'un prédateur).

Les scientifiques notent qu'il y a encore beaucoup à apprendre sur la mécanique de la boue de myxine, mais en comprenant comment la boue peut se développer rapidement, nous pourrons peut-être construire des biomatériaux et même inventer des tissus rapides et auto-déployants. Qui a besoin des toiles de Spiderman quand vous pouvez déployer votre propre bave de myxine?!

Ashley Marranzino

J'ai obtenu ma maîtrise à l'Université de Rhode Island où j'ai étudié la biologie sensorielle des poissons d'eau profonde. Je travaille maintenant avec le DNR de Caroline du Sud au Waddell Mariculture Center, travaillant sur l'amélioration des stocks de poissons marins. Je suis fasciné par les animaux étonnants vivant dans nos océans et j'adore explorer leurs habitats de toutes les manières possibles.

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