Un casse-tête enfin résolu pour les zoologistes

Bon ça fait presque deux ans que je n’ai pas publié ici. Du coup je suis un peu en retard sur l’histoire que je vais vous raconter, mais il fallait que je vous en parle ! Replongeons-nous donc dans l’étude des bébêtes bizarres !

En 2014, je vous parlais de l’étrange Dendrogramma (Un nouveau casse-tête pour les zoologistes). Cet animal des fonds des mers australiennes ressemblant à un champignon avait fasciné les zoologistes pendant quelques mois. En effet, leur morphologie laissait supposer qu’il faisait partie d’un nouveau groupe d’animaux, proche peut-être des méduses et coraux, ou des éponges de mer, et que par leur position dans l’arbre de la vie ils pourraient nous en apprendre plus sur l’origine des animaux. Rien que ça pour un p’tit bout de truc mou au fond des mers ! Malheureusement le matériel était assez abîmé. Les spécimens récoltés il y a plus de 30 ans sont restés  conservés pendant des années (pour être finalement décrits en 2014) dans du formol et de l’alcool, ce qui les a déformés et fripés comme des raisins secs, aussi rendant l’ADN difficile à récupérer, laissant les scientifiques perplexes. Si certains étaient très enthousiastes, beaucoup disaient que sans ADN on ne pouvait rien conclure et que c’était probablement un parent des méduses et autres coraux.

Pour vous rafraîchir la mémoire, voici de vieux Dendrogramma desséchés ! Source Just et al . 2014.

Finalement, moins de deux ans après cette publication, une équipe de chercheurs australiens a réussi à récolter cet animal une nouvelle fois. Chose qui ne serait probablement jamais arrivée si les auteurs du premier papier n’avaient jamais publié leur matériel de mauvaise qualité (mais c’est pas leur faute on a dit). Cette équipe australienne a pu ainsi accumuler beaucoup de données génétiques de Dendrogramma, publiant un second papier sur le sujet, pour enfin le placer confortablement et bien au chaud dans l’arbre du vivant. Et quelle ne fut pas leur non-stupeur quand ils réalisèrent que c’était bien un parent des coraux et méduses : un cnidaire, surprise ! (Cette blague est une des plus lourdes des zoologistes, à lire à voix haute on comprend mieux). Plus précisément un hydrozoaire siphonophore. Et c’est quoi un hydrozoaire siphonophore ? Les hydrozoaires sont, au même titre que les coraux et les méduses, des cnidaires, mais qui tiennent un peu des deux. En effet, beaucoup d’hydrozoaires font des colonies comme les coraux, et ces colonies vont souvent former des méduses. C’est un groupe très commun (on en trouve même en eaux douces) et ils peuvent former des colonies très complexes. Notamment les siphonophores constituent des colonies compliquées consistant en plusieurs individus dont certains servent à la chasse, et d’autres à la flottaison (certains lecteurs ont peut-être déjà croisé un siphonophore : la physalie, ou caravelle portugaise, à la piqûre très douloureuse, sur la plage ou dans l’eau). 

Une Physalie, un des siphonophores les plus connus. Attention ça pique ! Source : magnifique siphonophore.

Et c’est la complexité des siphonophores qui a brouillé les pistes par rapport à Dendrogramma. Dendrogramma n’est pas un siphonophore entier mais juste une partie d’un siphonophore de la famille des Rhodaliidae (on continue avec les noms barbares, rassurez-vous je les ai presque tous placés). Des siphonophores vivant profondément qui flottent tout en restant accrochés au fond, un peu comme des ballons. Et certains individus chez les Rhodaliidae forment ce qu’on appelle des bractées, des unités qui aident à la flottaison ou à la défense, on ne sait pas bien. Or un œil dans la littérature des Rhodaliidae (et non pas dans les Rhodaliidae, c’est urticant) montre que Dendrogramma ressemble à s’y méprendre à une bractée. Affaire close donc… Les bractées ne possèdent pas de « cnidocytes », des cellules spécialisées qui servent à la chasse propres aux cnidaires, et c’est pour cela que les premiers auteurs n’ont pas pu assigner Dendrogramma à coups sûr aux cnidaires. Aussi il y a deux espèces de Dendrogramma décrites mais les données génétiques semblent montrer que ce n’en est qu’une seule : soit ce sont deux types de bractées différentes d’une même colonie, soit ce sont différents stades de développement de la bractée. Enfin, Dendrogramma semble être une nouvelle espèce de Rhodaliidae vu que les bractées sont bien plus grandes que ce qu’on trouve chez les autres espèces connues (2 à 6 millimètres en général, et jusqu’à 20 millimètres pour Dendrogramma : le monstre ! Mais malheureusement il n’existe pas de données génétiques sur  la majorité des Rhodaliidae décrits pour confirmer cela avec les gènes).

Des Dendrogramma tout frais et leur position phylogénétique. Finalement pas si bizarre que ça en a l’air… Source : O-Hara et al 2016.

Un Rhodaliidae accroché au fond. Oui ça ne ressemble pas à grand-chose mais croyez-moi, il y a des bractées dedans… Je crois. Source : Rhodaliidae joyeux. 

Alors, l’affaire est close ? On a un organisme a priori nouveau qui n’en n’est pas tellement un (enfin un peu, c’est probablement une nouvelle espèce). Au final c’était beaucoup de tumulte pour rien, quelle déception… Eh bien si l’affaire est vite réglée d’un point de vue biologique, c’est une histoire assez intéressante qui illustre parfaitement le fonctionnement de la science ! Mais aussi de la communication scientifique ! Penchons-nous donc un peu sur l’aspect plus « sociologique » de cette histoire. A partir d’ici l’article sera plus une réflexion personnelle (j’allais pas manquer d’enthousiasme sur une histoire de bébêtes bizarres quand même !).

Il est déjà intéressant de noter que si la découverte de Dendrogramma a été annoncée à coups de grands titres racoleurs sur internet (par exemple : une nouvelle espèce animale ressemblant à un champignon mais qui défie les classifications), il y a eu moins de bruit autour de leur assignation dans les siphonophores. C’est normal c’est du sensationnalisme, si la découverte d’un nouvel organisme est quelque chose de notable, réassigner un organisme c’est quelque chose de commun. Cependant, ça peut laisser l’impression que Dendrogramma est toujours un mystère et que rien n’a été publié entre temps.

On peut aussi noter la véhémence de certains scientifiques sur internet après la découverte initiale de Dendrogramma, décrédibilisant cette découverte sous prétexte qu’on n’avait pas d’ADN (The Tale of a New Phylum That Really Wasn’t). Cette critique m’a laissé perplexe vu qu’on entendait moins de gens dire « il faut du meilleur matériel pour la morphologie ». En effet, s’il s’était avéré que Dendrogramma était un nouveau type d’organisme mais qu’on avait toujours du matériel ininterprétable morphologiquement, on aurait eu l’air fin et on aurait pu faire bien peu de conclusions. Au lieu de ça des gens ont suggéré que Dendrogramma ressemblait à des pensées de mer (cf mon article précédent). Les deux se ressemblent grossièrement mais sont organisées de manière fondamentalement différente. Mais au final, quand on compare des schémas des bractées d’autres Rhodaliidae et de Dendrogramma, on voit très facilement la similarité. Et là se pose une question. Pendant plus d’un an entre les deux publications, alors que Dendrogramma a fait le buzz même au-delà des milieux scientifiques, comment se fait-il que même sans ADN personne n’ait affirmé avec force que Dendrogramma n’est qu’une bractée de Rhodaliidae ? Très probablement parce qu’il y a peu de gens capables de reconnaître ces étranges animaux, et encore moins leurs parties. Le problème n’était pas tellement le manque d’ADN, mais le manque d’expertise dans le domaine (allez, fallait bien que je râle un peu pour défendre les disciplines qui me sont chères !)…

Des bractées comme illustrées dans une publication de 2005. Si quelqu’un avait cette publication en tête en voyant Dendrogramma, il l’aurait reconnu…  source : Hissmann 2005

Donc au final cette histoire ne nous aura pas apporté grand-chose scientifiquement ? Peut-être pas, qui sait, avec un peu de chance cela va relancer un peu la recherche sur ces siphonophores ! Et pour rebondir là-dessus, si certaines personnes semblaient penser que le papier original n’était pas très intéressant, certaines qu’on avait à faire à un cnidaire (sans bien pouvoir expliquer pourquoi), cette découverte a eu le mérite de stimuler les zoologistes pendant plusieurs semaines et de ressusciter un groupe d’animaux auquel personne ne s’intéressait vraiment, tout en collectant de nouvelles données morphologiques et génétiques dessus. Ceci n’aurait jamais été possible sans l’imparfaite publication originale. Et ça illustre exactement le fait que la science est une discipline dynamique et labile. Qu’il ne faut pas attendre d’avoir des résultats parfaits pour se lancer et publier : une publication scientifique en soit est incomplète, elle n’est complétée qu’à la lumière des discussions qui l’entourent et des publications qui suivent. Ca nous rappelle aussi qu’il ne faut jamais faire de conclusions définitives en science à partir d’une seule publication (conclusions qui ne se trouvaient pas dans l’article original mais ça et là dans la presse). Or, malheureusement, les exemples de publications uniques qui entraînent une foule d’affirmations dans la presse sont nombreux. Mais surtout le premier papier nous montre qu’il y a encore tellement de nouveaux organismes à découvrir au fond des océans, tandis que le second papier nous rappelle, lui, que nous avons tout à redécouvrir au fond des océans.

Pour aller plus loin :

L’article de blog original : Un nouveau casse-tête pour les zoologistes.

Le premier article sur le sujet :

-Just J, Kristensen RM, Olesen J (2014) Dendrogramma, New Genus, with Two New Non-Bilaterian Species from the Marine Bathyal of Southeastern Australia (Animalia, Metazoa incertae sedis) – with Similarities to Some Medusoids from the Precambrian Ediacara. 

L’article qui montre que ce sont des siphonophores :

-O’Hara TD, Hugall AF, MacIntosh H, Naughton KM, Williams A, et Moussalli A (2016). Dendrogramma is a Siphonophore. Current Biology 26:R457-R458.

Un article qui montre des Rhodaliidae et leurs bractées :

-Hissmann K (2005). In situ observations on benthic siphonophores (Physonectae: Rhodaliidae) and descriptions of three new species from Indonesia and South Africa. Systematics and Biodoversity 2(3):223-249.

Nicobola

Un nouveau casse-tête pour les zoologistes

Ça courrait dans les couloirs de mon université depuis quelques mois, mais enfin, hier, la description d’une nouvelle énigme zoologique a été publiée…

Il arrive que les zoologistes crient au nouvel animal. Et souvent, ça tombe dans une case qu’on connait. Pour n’en citer que deux jolis cas, le premier est celui des Concentricycloidea  (un nom bien barbare) pris pour un tout nouveau type d’échinodermes (oursins, étoiles de mer, plus d'infos ici, ou là), mais qui se sont révélés être seulement des étoiles de mer. Le second cas est celui de Buddenbrochia  (encore un avec un nom pas possible), longtemps resté une énigme zoologique totale (vraiment aucune idée, si ce n’est que c’est un animal), jusqu’à ce qu’on réalise que c’était un cousin des méduses, au sein d’un groupe bien connu de parasites.

Un Concentricycloidea à gauche et un Buddenbrockia à droite. A première vue ils ne ressemblent pas à grand-chose, et c’est bien pour ça qu’ils ont été des énigmes pendant un bout de temps. Source: paquerette de mer et ver mystère.

Hier, c’est un nouveau candidat au titre d’animal «incertae sedis » (placement incertain) qui a fait l’objet d’une publication. Et pour ne pas déroger à la règle des noms, il a été nommé Dendrogramma. Trouvé au fond des mers australiennes, de 400 à 1000 mètres de profondeur, cet humble animal d’un demi centimètre fait déjà beaucoup parler de lui. Alors, c’est quoi ce truc ? Il a été décrit comme un animal « non bilatérien », c'est-à-dire un animal qui n’est pas composé de deux côtés symétriques comme nous. Un animal sans avant, sans arrière, sans gauche, sans droite, mais avec une bouche (face orale) et un côté opposé à la bouche (face aborale). Comme expliqué précédemment (ici), définir un groupe sur une absence, c’est pas très élégant, et ça fait des groupes qui n’existent pas, comme les poissons. Le groupe des « animaux non bilatériens » donc, n’existe pas, mais la découverte d’un nouvel animal non bilatérien est quand même une belle trouvaille. Parce que les bilatériens comprennent plus de 95% des espèces animales décrites, et parce qu’il n’y avait jusqu’alors que 4 groupes d’animaux non bilatériens bien définis : les éponges de mer, les cnidaires (méduses et coraux), les gracieux cténophores et le mystérieux placozoaire (avec une seule espèce décrite). Autant dire que même si les cnidaires et les éponges contiennent un nombre raisonnable d’espèces, on n’a pas grand monde en dehors des bilatériens. En plus les relations de parentés entre les non bilatériens sont loin d’être établies et beaucoup de discussions persistent (voir les discussions sur SSAFT). Mais ce que cette histoire de Dendrgramma nous dit en plus c’est que notre nouvel ami pourrait nous en apprendre beaucoup sur les origines des animaux !

Une gracieuse méduse, un des animaux non bilatériens que vous connaissez le mieux. Source : spaghettis nageant. 

Euplectella, la délicate éponge de verre. Source : aille ça pique.

Un fragile cténophore, ces animaux qui donnent mal à la tête aux zoologistes. Source : cténotrofort.

Un heuu... Ttruc appellé placozoaire. C'est un blob plat, et jusque là, c'était le plus mystérieux des animaux non bilatériens. Source : pauvre animal délaissé.

Oui mais…

Mais la réalité en zoologie ce n’est pas toujours si simple et le matériel utilisé n’est pas en si bon état. Si bien que les auteurs du papier sont resté très prudents. Ils auraient pu décrire cet animal comme un nouveau phylum, le plus haut rang au sein des animaux, le Graal du taxonomiste. Qu’importe le nombre d’espèces dans un phylum (une pour les placozoaires, un million pour les arthropodes), les membres d’un même phylum sont organisés de manière suffisamment distincte pour être placés ensemble, mais sont suffisamment différents du reste pour qu’il soit, à première vue, difficile de les relier à un autre phylum. Bref, les auteurs ont rechigné à décrire les Dendrogramma comme un nouveau phylum. Pourtant, pour avoir discuté avec eux, les scientifiques qui ont relu et commenté leur article (c’est comme ça qu’on publie en science, des gens doivent approuver l’article avant) leur auraient même proposé de le faire. Alors, pourquoi ne pas avoir sauté le pas et ajouté un nouveau phylum aux animaux ? D’autant plus qu’un des auteurs en a déjà décrit 3, c’est pas comme s’il avait l’habitude (et j'en ai parlé ici !) ! Déjà, pas mal de gens n’aiment pas les « phylums », bah, c’est de la dispute de zoologistes, je ne rentre pas dans les détails. Ensuite, les organismes ont été mal fixés, c'est-à-dire qu’ils ont été récoltés il y a presque 30 ans et gardés de côté depuis. Malheureusement, aucun autre spécimen n’a été récolté depuis, malgré plusieurs essais. Ca implique que malheureusement, aucun ADN n’a été récolté. Et aujourd’hui, pour justifier une grande découverte zoologique, il faut de l’ADN (ça se critique ou pas, bref). Plusieurs scientifiques qui ont déjà commenté cette découverte ici (ça a fait beaucoup de bruit), prétendent qu’ils pourraient en extraire de l’ADN quand même. Toujours est-il que les auteurs de ce nouvel article n’avaient pas la possibilité de le faire, c’est comme ça. Et le matériel lui-même était vieux et difficile à étudier. Tellement que leur appartenance aux animaux elle-même a été mise en doute. En effet, les spécimens ont été récoltés en 1987, il y a 27 ans… Et les spécimens ont passé ce temps dans le formol et l’alcool, rendant leur morphologie difficile à interpréter. Ça implique aussi qu'ils ont été tués et conservés dès qu’ils ont été récoltés (c’est comme ça qu’on procède en mission en haute mer), si bien que ces animaux n’ont jamais été observés vivants !

Nos étranges Dendrogramma. Les larges avec une astérisque à gauche, sont une autre espèce que les autres plus petits. Source: la publication originale que vous devriez lire.

Alors, à quoi ressemblent nos nouveaux amis (attention, partie morphologie !). Deux espèces ont été décrites. En gros ce sont des disques avec une tige au milieu. Oui, ça ressemble à des champignons ! Cette tige porte la bouche à son extrémité (et les champignons n’ont pas de bouche, dommage), qui semble présenter des cellules glandulaires. Ces cellules permettraient de créer du mucus pour piéger les particules qui flottent dans le fond des mers Australiennes. Au sein de cette tige, la bouche débouche (forcément) sur un canal qui descend jusqu’au centre du disque et va se ramifier de manière dichotomique (deux par deux) jusqu’à atteindre les bords du disque. Ce canal semble remplis de larges cellules. Malheureusement comme les spécimens sont vieux, il est dur de savoir si ces cellules forment bien une cavité quand le spécimen est vivant et/ou se nourrit. Cependant, chez certains animaux, l’intestin au repos ne présente en effet aucune cavité. L’animal n’a que deux tissus cellulaires : des cellules « endodermiques » présentes dans ces tubes, et des cellules « épidermiques » présentes à l’extérieur de l’animal. Entre les deux se trouve une substance, la mésoglée, qui, selon les endroits, a une texture fibreuse ou spongieuse. Deux espèces ont été décrites. Une large, Dendrogramma discoides, dont le disque mesure autour d’un demi centimètre, et avec une tige courte et un disque bien rond, et une petite, mesurant autour de deux millimètres, avec une longue tige et une entaille dans le disque.

Détails de la morphologie de notre nouveau venu chez les animaux. Source: encore la publi orginale, allez, lisez là.

En réalité ces caractères (canaux, une bouche et pas d’anus, deux tissus, une mésoglée) sont présents chez les cnidaires et les cténaires, ces autres animaux non bilatériens que j’ai évoqué plus haut. Mais nos Dendrogramma ne présentent aucun des autres caractères spécifiques à ces deux groupes (que je ne vais pas détailler, à moins que vous me le demandiez), ce qui les en exclu. Cependant ils pourraient être de proches cousins. Malheureusement encore, les relations de parentés entre ces organismes sont encore mal comprises, la morphologie de ces organismes est mal préservée, et aucun ADN n’a été prélevé. Il va falloir attendre de nouvelles recherches. Et aux vues des nombreuses réactions déjà existantes, on espère que ça va aller vite. Une petite critique pourrait être faite : l’entaille de Dendrogramma enigmatica pourrait présenter une forme de bilatéralité, et donc ces animaux auraient en effet deux côtés, comme les bilatériens. Ceci dit, une petite touche de bilatéralité se trouve aussi chez les animaux non bilatériens : par exemple l’intestin des anémones l’est clairement. Rien de bien informatif donc, d’autant plus que Dendrogramma discoides ne présente pas cette entaille.

Les relations de parentés entre les animaux non bilatériens, les bilatériens et Dendrogramma vues par les auteurs du nouvel article. Source: mais vous allez le lire cet article oui ?

Aussi, d’autres hypothèses ont été proposées, lors de la publication, mais aussi après discussion avec quelques collègues hier. Est-ce que ça pourrait être des écailles de vers à élytres (souris de mer par exemple). Ces écailles n’ont pas de bouche, et même si l’image ci-dessous montre des similarités (l’aspect ramifié), elles ne sont que superficielles (ces ramifications sont des nerfs). Pareil avec les « pensées de mer » (traduit de l'anglais) qui y ressemblent fortement, mais qui ont une organisation très différente (c’est une colonie de petites animaux, apparentés aux coraux).

Harmorthoe, un ver à écailles. Et si Dendrogramma n'était que des écailles perdues ? Peu probable. Source : ver blindé.

Photo de microscopie confocale d'un écaille de ver à écailles. La ressemblance a un peu intrigué lers auteurs, mais non, ça colle pas. Source : la photo m'a été donnée par un collègue et ami à moi Brett.

Une "tapette de mer", Renilla reniformis. Un truc qui ressemble quand même au Dendrogramma... Source : cnidaire échoué.

Autre chose à se mettre sous la dent ? Oui, et pas n’importe quoi. Ce qui fait grand bruit avec cette découverte, c’est que ces animaux ont été comparés avec des fossiles qui datent du fond des âges, il y a 600 millions d’années, probablement pas bien longtemps après que les animaux soient apparus. Ces fossiles datent de l’édiacarien, où les animaux présentaient des formes étranges, et encore, l’appartenance de ces fossiles aux animaux a elle aussi été discutée (tiens tiens, comme les Dendrogramma). L’organisation des canaux et l’aspect discoïdal ressemble fortement. Mais y’a un hic, comme toujours, c’est que les canaux de ces animaux Ediacariens présentent une symétrie en trois au centre, alors que les Dendrogramma n’ont que deux canaux qui partent du centre. Une histoire à creuser donc, mais passionnante. Qui sait, ces étranges organismes du fin fond des âges pourraient avoir survécu finalement ! Jusqu’alors les pauvres avaient été décrits comme un échec de l’évolution (et ça, ça m’énerve en plus !), ce serait un bel exemple d’une incroyable découverte de quelque chose que l’on pensait disparu. Et même si c’était une convergence évolutive, ça montrerait que ces organismes n’étaient pas tellement un échec, et que d’autres animaux les ont même copié (bien sûr pas consciemment, on parle d’évolution quand même) !

Reconstitution, pas très artistique de Rucognites, un des vieux trucs fossiles qui ressemble quand même drôlement à Dendrogramma. Source : Notre ami wikipédia

Une reproduction plus artistique, de la faune d'Ediacaria. Source: vieux animaux.

Pour finir, je dirais que malgré cette effervescence autour de cette découverte, il faut rester prudent, tout comme les auteurs l’ont fait. Il faut toujours le temps pour qu'une nouvelle découverte scientifique se décante. Que la communauté scientifique commente et critique, qu’elle lance de nouvelles recherches. Comme l’a dit l’un des auteurs dans une interview « cette publication est un appel à l’aide » et à la vue des premières réactions, il a été entendu. Et dans tous les cas, il fallait bien publier ça, même si les résultats sont incomplets, ça stimule la communauté et nous fait rêver : au fin fond des mers il y a encore plein de belles découvertes. 

Pour aller plus loin :

L'article original, quand même : 

Just J, Kristensen RM, Olesen J (2014) Dendrogramma, New Genus, with Two New Non-Bilaterian Species from the Marine Bathyal of Southeastern Australia (Animalia, Metazoa incertae sedis) – with Similarities to Some Medusoids from the Precambrian Ediacara. PLoS ONE 9(9)

Et pour les curieux, un article où je parle, entre autre d'autres découvertes similaires passées d'un des auteurs de l'article dont j'ai parlé ici : vers infiniment petites et au delà !

Les vacances d’un zoologiste : les mâchoires de l’Arctique.

Battle et Sophie vous ont déjà parlé de leurs vacances en tant que scientifiques. Voici maintenant mon tour. Pour ceux qui me connaissent un peu, vous savez que ça va forcément parler de petites bêtes bizarres. Ceci dit c’est l’occasion de vous raconter comment on les trouve mais surtout, où on les trouve !

Parfois, en plaisantant, entre gens de notre laboratoire, nous nous faisons la remarque que notre recherche se rapproche de la cryptozoologie, l’étude des animaux légendaires. Notre  sujet d’étude est la méiofaune, les animaux microscopiques (j’en ai parlé dans cet article : Méiofaune). Pourquoi cela se rapproche t-il de la cryptozoologie ? Certains de ces animaux ne se trouvent qu’en très faible nombre dans des endroits parfois éloignés ou atypiques (abysses, grottes marines,  une plage perdue en Australie… Ou en France, bref). Pour un nombre considérable d’entre eux, leur morphologie est si étrange qu’on ne sait pas bien à quel groupe d’animaux déjà connus les assigner. Ils présentent des organes ou des structures qui n’existent nulle part ailleurs. L’un des animaux qui nous intéresse est le « Micrognathozoa » ou « Limnognathia ». On le trouve dans les mousses d’eau douce, jusque là rien d’impressionnant. Cependant sa présence a été rapportée à seulement deux endroits sur Terre : L’île Disko au Groenland (ou Qeqertarsuaq) et les îles Crozet, des îles sub-antarctiques.  Cet été nous sommes donc partis au Groenland chasser Limnognathia…

Pour l’histoire, le Groenland appartient au royaume Danois. J’ai donc eu la chance de pouvoir aller voyager là bas en tant que thésard à l’université de Copenhague. Il y a, sur l’île Disko, une station scientifique appelée « Arktisk station », une annexe de l’université de Copenhague. C’est là que nous avons été hébergés et que nous avons installé notre laboratoire. Mais l’île Disko ne cache pas seulement Limnognathia mais aussi beaucoup d’autres animaux que l’on ne trouve que là bas (et nulle part ailleurs au Groenland). On y trouve aussi au littoral, en faible profondeur, un sable fin peu commun au Groenland. Reinhardt Kristensen, un des zoologistes qui a décrit les trois derniers phylums découverts (cf article méiofaune pour deux d'entre eux et mon autre blog pour le troisième) et qui a vécu plusieurs années au Groenland, nous a raconté cette légende Inuit : l’île Disko proviendrait originellement du sud du Groenland. Les pêcheurs de l’île auraient demandé à un personnage appelé « fille de la sorcière » de placer l’île plus au nord pour des raisons de commodité. Elle aurait demandé alors d’avoir la chevelure d’un nouveau né. La chevelure lui fut donc donnée et grâce à cela, elle harponna l’île, l’attacha à son kayak et en une nuit mena l’île jusqu’au nord. Certains détails de l’histoire m’ont échappé mais ce qu’il y a d’étonnant c’est que cette île possède en effet un climat partiellement sud groenlandais qui est du à un upwelling, ou remonté d’eaux chaudes profondes à la surface de la mer.

La station Arctique

Vous pouvez donc imaginer l’ambiance de la mission. Des étudiants excités à l’idée de traverser pour la première fois de leur vie le cercle polaire arctique, pour y trouver parmi les plus fascinants des animaux, et des professeurs tout aussi joyeux d’aller dans un endroit où ils ont fait parmi leurs plus importantes découvertes, pour le montrer à leurs étudiants plein de passion.

L’aventure commence enfin. Départ de Copenhague avec plus de 100kg de surpoids (plus plusieurs boites déjà envoyées à la station, les microscopes et autres équipements ça pèse). Après plusieurs heures d’avion et une première escale au Groenland, nous arrivons dans la ville d’Aasiaat où nous faisons la connaissance de nos premiers icebergs. Puis le lendemain nous naviguons entre les icebergs jusqu’à l’île Disko, durant ce voyage nous voyons nos premières baleines. Un des animaux les plus gros au monde… Pour notre part nous chassons un des plus petits. Une fois arrivés à la station scientifique, nous établissons le laboratoire. Pour l’instant tout a l’air propre (ce qui ne va pas durer), nous sommes prêts pour la récolte d’animaux en tous genres (et espèces !).

Malheureusement vous ne le voyez pas mais le labo donne sur les icebergs. Pas moyen de se plaindre.

Premier jour de travail, nous ne chômons pas. Un premier groupe part en bateau faire des échantillons. Quand à moi je reste avec deux de mes collègues (et amis), plongeurs, qui ont le grand courage d’aller faire de la plongée en tubas (avec des combinaisons bien sûr). N’étant pas plongeur moi-même, je reste pour les assister. Ils prélèvent plusieurs fois du sédiment et trient les organismes sur place grâce à un tamis. Cette méthode permet de récolter la « macrofaune » c’est à dire les organismes visibles à l’œil nu. Nous récoltons aussi des algues. En les « essorant » nous pouvons  y trouver pas mal de « méiofaune », ces animaux microscopiques.

Draguer demande parfois du courage. Nous rejoignons ensuite les autres dans le bateau. Cette fois ci nous prélevons de la vase grâce à une drague, un filet accroché à une armature qui racle le fond marin. Pas d’inquiétude ce n’est qu’une petite drague, pas de destruction massive des fonds marins (libre à vous de penser aux blagues que vous voulez, je n’ose pas faire les miennes). Alors que nous draguons (bonne ambiance dans l’équipe), subitement le bateau se met à basculer. Nous avons heurté un rocher. Les marins  relâchent immédiatement la tension puis remontent la drague, l’armature est totalement déformée. Impressionnés, nous discutons à propos de la force du choc. Nous avons eu de la chance que le câble ne lâche pas, cela peut facilement tuer quelqu’un (ce qui est arrivé, sans décès, quelques semaines auparavant).

Mise en place de la drague, n’essayez pas celle-ci dans les bars.

L’armature de la drague complètement déformée

La question qui se pose lorsqu’on étudie la méiofaune (ou des organismes de la vase) c’est comment récupérer les animaux, comment les séparer du sédiment ? Qu’allons-nous faire avec ces dizaines de kilos de vase ? On peut éventuellement  la passer au tamis mais soit la maille du tamis est trop petite et la vase le colmate (dans ce cas là on récupère trop de vase), soit il est trop gros et les plus petits organismes passent à travers. Une technique est de remuer les premiers centimètres de vase (dans l’eau à 4°C on essaye de ne pas faire ça trop longtemps avec nos mimines) pour mettre les organismes en suspension puis avec un petit filet à aquarium on filtre les premiers centimètres d’eau. Ainsi on récupère peu de vase et les organismes, qui flottent plus longtemps, sont récoltés. Ensuite direction le labo, loupe binoculaire, pipette ou pince pour récolter les organismes, livres d’identification, panoplie de produits chimiques (plus ou moins toxiques) pour préserver les organismes pour différents buts, et c’est partit pour le giga fun : « ohhhh regarde ce ver, il est joli », « Je comprends pas celui-ci colle avec aucune espèce décrite ici », « alors je vais t’expliquer comment identifier un Ophelidae » etc.

Puis vient le jour tant attendu, la chasse au Limnognathia ! Parmi les dizaines, si ce n’est centaines, de ruisseaux sur l’île, un seul est connu pour cacher notre proie. Nous prenons donc le bateau pendant 5 heures, un trajet calme et agréable entre les icebergs et les baleines. Nous arrivons finalement à notre point de récolte. Régulièrement nous entendons un son sourd, ce sont des icebergs se brisant au loin. Dur cependant de trouver celui qui se brise au milieu de cette abondance, ils couvrent en effet presque tout l’horizon. Nous accostons donc et remontons le ruisseau. Plus nous montons et plus ce dernier est discret. Au final il cours entre les mousses et ressemble seulement à un ensemble de petites mares. Dur de se dire qu’une des découvertes les plus importantes de la zoologie moderne s’y cache. Complètement survoltés nous n’arrêtons pas les blagues sur cet animal parmi les plus petits (invisible à l’œil nu) mais avec des mâchoires étonnement complexes :  « snif snif, je peux sentir le Limnognathia », « regardez, y’en a au moins deux dans cette marre », « ne buvez pas d’eau, vous risquez d’avoir des bouts de mâchoires entre les dents », « AAAAAH, un Limnognathia me tire vers le fond, aidez moiiiii ! » . Mais nous nous calmons vite, nous sommes assaillis par les moustiques. Motivés cependant, nous continuons. Nous devons prendre des mousses, les compresser et récolter le jus dans un tamis de 30µm (c’est que l’animal est petit !). Et parfois il faut se mouiller !

Maikon, notre post-doc téméraire, chassant le « petit animal à mâchoires » (Micrognathozoa) ou « les mâchoires lacustres » (Limnognathia). Gare aux jambes !

Chasser le Limnognathia avec un « soutient gorge de sirène » à la main (le tamis, oui on appelle ça « mermaid bra » !), le filet à moustique et la bouteille à prélèvement.

Après avoir fait nos récoltes (qui ont probablement divisé par deux la population de notre terrible animal à mâchoires), nous ramenons tous les échantillons sur le bateau. Sur le chemin du retour, nous faisons aussi quelque prélèvement de sédiment avec le « Mini Vann Veen », un outil cher au méiofauniste qui permet de récolter le sédiment en profondeur (pas les abysses non plus). Le principe est simple, une « pince » attachée à un câble est lâchée dans l’eau. En percutant le sédiment et avec son poids elle va se refermer et prélever le sédiment. A l’ouverture c’est toujours une surprise. Ca peut être « ah mince, ça c’est refermé avant de toucher le fond on a que de l’eau » ou « ah c’est trop vaseux, c’est de la merde ce sédiment » ou « OLALALALALA ! Regarde moi ce sable il est magnifique !!! Je suis sûr qu’on va y trouver plein d’animaux géniaux !!! Vite on re-prélève ! Vite vite avant qu’on perde la zone ! ». Oui, un des marins nous a pris pour des fous à nous émerveiller sur du sable. Voici une vidéo d’un de nos prélèvements (qu’on a effectué plus tard). Remarquez que malgré notre sérieux, il y a un temps de suspens et d’extrême curiosité au moment de l’ouverture de la pince… Et mince, c’est que de la vase…

Finalement nous abrégeons les prélèvements. Une tempête est prévue pour le retour. Même si celle-ci n’est pas effroyable, sur un petit bateau scientifique avec des vagues de plusieurs mètres secouant irrégulièrement de tous les côté, nous sommes quasiment tous pris d’un désagréable mal de mer. Même les plus téméraires !

Le lendemain il est temps de jeter un œil à nos échantillons. Premièrement le sable. Mais ici comment procéder ? Les animaux de la faune interstitielle (entre les grains de sable) ont en général des glandes adhésives et collent aux grains de sable. Le remuer ne sert donc pas à grand-chose vu que les animaux recouleront avec le sable. Comment donc les séparer ? On va les endormir ! Avec du chlorure de magnésium ! Après 10 minutes on les secoue énergiquement, puis, encore une fois on les filtre dans un soutien gorge de sirène ! On récupère ensuite « l’extraction » qu’on place dans une boite de pétri et hop, à la loupe binoculaire ! Encore une fois c’est la surprise. Il y a tous les états entre « Y’a vraiment rien dans cet échantillon, que des nématodes et des copépodes », « NON MAIS C’EST PAS POSSIBLE TOUS CES COPEPODES ET VERS PLATS !!! » « Oulà je crois que j’ai trouvé un ver intéressant mais je l’ai perdu » « cet échantillon est extraordinaire ! Je dois absolument y passer des heures, même au plus profond de la nuit, pour tous les récolter » (Haha, c’est un piège, il n’y a pas de nuit en été à Qeqertarsuaq !).

Deux vers cool que nous avons trouvé : Dinophilus taeniatus, la minuscule annélide et Diuronotus aspectos, le gastrotriche chaetonotide géant (600µm quand même !). Source: wikipédia.

La méiofaune classique est en général rigolote et cache une belle diversité. Puis le jour suivant on passe à la recherche de Limnognathia. Et c’est une autre histoire ! Évidement, notre directrice, professionnelle du domaine (et peut-être un peu chanceuse sur le coup) en trouve un grand nombre (comprenez quelque dizaines) très vite. Pour créer chez nous plus de frustration, pauvres étudiants inexpérimentés, aucun de nous n’a ensuite de bon échantillon. La journée fini donc en interminables lamentations pour trouver cette petite m***e blanche, nageant (donc jamais dans le champ de vision de la loupe binoculaire) lentement (donc quasi impossible à repérer au mouvement) et minuscule. Encore mieux, comme tout animal de la méiofaune qui se respecte, le transférer d’un récipient à l’autre c’est avoir une chance sur deux de le perdre. Quand on en trouve 3 dans une journée, y’a de quoi commettre un meurtre… Finalement nous en récoltons suffisamment (mais tout juste) après les efforts de 5 personnes sur 3 jours… Mais ça vaut le coup, traverser le cercle polaire Arctique pour voir un des animaux les plus rares et mystérieux au monde… Et mon chouchou en passant…

Pour vous convaincre que cet animal n'est pas le plus actif. Et encore, là y'en a plein c'est facile de les voir !

Et quand même, une vidéo à plus fort grossissement de notre star !

Quelques jours plus tard, nous avons l’occasion de faire un prélèvement de plancton, c'est-à-dire laisser trainer un filet derrière le bateau. Nous effectuons aussi un prélèvement de sable « subtérranéen », c'est-à-dire profond sur une plage. Nous tentons pour la première fois de creuser un trou d’un mètre cinquante dans une plage perdue du Groenland pour y trouver des organismes. En effet, la faune qu’on trouve dans cette haute zone de la plage peut être très particulière avec des organismes très rares. C’est un moment très amusant, nous constatons qu’enfant sur la plage nous faisions des trous pour jouer et qu’en doctorat, on s’amuse toujours de la même manière. Après de sacrés efforts et une bonne poilade donc, nous atteignons enfin l’eau au fond d’un trou de ma taille… En voici une preuve :

Et après ce suspens interminable (et tous ces efforts), je vous révèle ce qu’on y a trouvé… Rien ! Enfin si, des copépodes et des nématodes… Mais ce n’est pas ce que l’on cherchait.

Nous rentrons ensuite avec tous nos échantillons que nous plaçons dans le container réfrigéré qui nous a été prêté. Avec tous ces prélèvements nous le remplissons très vite :

Et encore là on n’y a pas encore entreposé la jambe de bœuf musqué que nous allons déguster pour le repas de départ de nos professeurs (qui partirons un peu avant nous).

Voilà, c’est la fin de cette aventure scientifique. Nous avons eu la chance d’y voir plein de petites bêtes qu’il est difficile de trouver ailleurs dans le monde. Ca a été pour ma part un de mes voyages les plus enrichissants sur tous les plans. J’ai voulu insister ici sur l’aspect récolte et terrain, pour la part « zoologique », vous pouvez aller voir l’article que j’ai publié sur la méiofaune. Mais bien sûr je ne peux pas vous laisser sans quelques photos supplémentaires. Entre les paysages magnifiques, les lieux uniques, la faune marine super riche, les histoires Inuit etc. je pourrais encore tergiverser pendant longtemps… 

Le brouillard tombe sur Qeqertarsuaq.

Qeqertarsuaq au loin.

Un glacier derrière le village. Notez qu’il était environ 21h30… 

Un beau bateau devant les montagnes qui entouraient le village

Le village de Kangerluk, d’une cinquantaine d’habitants perdu dans le brouillard au fin fond du Groenland. Avec des carcasses de phoques dépecées qui nous attendent à l’entrée et les chiens de traîneau hurlant tous ensemble… Rassurant…

Un magnifique nudibranche que nous avions récolté. Oui il y a une faune marine colorée au Groenland.

Et pour fini, un coucher de soleil sur les Icebergs.

Nicobola

Vers infiniment petits et au-delà !

Lorsque l’on me demande ce qu’est le sujet de ma thèse, je réponds souvent de manière un peu taquine : « les vers ». Là mon interlocuteur laisse un blanc et je rajoute « les vers microscopiques ». A ce moment là, la seconde question arrive « mais pourquoi les vers ? ». Et bien je vais vous expliquer pourquoi ici, en détails ! C’est parti pour une excursion dans un monde microscopique aux formes extraordinaires.

Les tropiques sont une zone à la biodiversité étonnante et on entend tous les jours parler de la découverte d’une nouvelle espèce d’insecte aux couleurs et aux formes surprenantes. Même dans les mers on s’imagine toujours (à raison) l’image des récifs coralliens abondants de vie et aux animaux aux formes variés. De nos latitudes, on s’imagine les tropiques comme cette terre luxuriante et comme l’endroit idéal pour découvrir de nouvelles espèces. Ceci dit voyager ne se fait pas forcément autour du globe mais peut se faire aussi dans les échelles de dimensions. Il est un monde d’une grande diversité qui est caché à tous mais qui ne demande pas d’aller plus loin que la plage ou la rivière la plus proche de chez vous (voire votre jardin) : c’est la méiofaune. Ce monde est celui des animaux minuscules, d’entre les grains de sable (là où on y trouve la majorité de la méiofaune), de la vase ou de la litière, un monde microscopique, dur à atteindre mais riche des plus grandes surprises zoologiques et des morphologies les plus étranges. Et si les découvertes faites dans les forêts amazoniennes nous permettent de découvrir beaucoup de nouvelles espèces, c’est le même cas dans la méiofaune. Mais les organismes qu’on y croise sont régulièrement de formes très différentes de ce que le grand public connaît… Ou même de ce que la grande majorité des scientifiques connaissent ! C’est la diversité morphologique et évolutive animale elle-même au sens le plus large que ces animaux microscopiques vont nous révéler.

Une illustration de la diversité de forme que l’on trouve dans la méiofaune.  Source : méiofaune grouillante.

Faisons déjà une petite introduction sur la méiofaune. En pratique les animaux de la méiofaune sont définis par leur taille, la majorité se trouvant dans le sédiment (sable ou boue). Ils ne représentent donc rien de zoologiquement homogène. Ce sont les organismes qui passent entre les mailles d’un filet d’un millimètre et sont retenus par un filet de 40µm. Cette définition subjective se traduirait plutôt de cette manière : l’étude de la méiofaune est la recherche sur les animaux pas faciles à étudier car ils sont si petits qu’il faut utiliser des méthodes et des outils spéciaux de collecte et d’analyse. Conséquence directe ? Les spécialistes sont rares. Autre conséquence ? Il y a plein de choses à y découvrir ! Mais on pourrait penser qu’il y a encore tant de mystères parce qu’elle est simplement peu étudiée et qu’au final il n’y a rien de folichon. Et bien non ! La diversité et le nombre d’espèces y sont vraiment étonnants ! Par exemple, il a été montré que la biomasse de la méiofaune tend à égaler celle de la macrofaune (organismes visibles à l’œil nu) dans les estuaires et les fonds marins ! Illustrons aussi leur diversité d’une autre manière : deux organismes font partie d’un même phylum s’ils ont un même plan d’organisation et peuvent être assumés facilement plus apparentés entre eux que d’autres animaux. C’est plus un concept pratique que purement biologique. N’empêche qu’il est utile pour appréhender la diversité profonde morphologique. En me basant, par soucis de repères, sur la liste donnée par wikipédia, qui peut tout à fait être critiquée (simplement parce que la notion de phylum est très critiquable), sur les 38 phylums, 23 se retrouvent dans la méiofaune ! D’ailleurs un nouveau représentant méiofaunique d’un de ces phylums a été découvert juste en 2012 : le minuscule Meioglossus psammophilus, le plus petit des enteropneustes (les enteropneustes sont les vers pénis, j’en ai déjà parlé ici et ici) ! Ceci dit parmi ces 38 phylums il y en a 6 qui sont strictement parasites ou associés à des organismes donc qui ne sont pas considérés comme de la méiofaune pusiqu’ils qu’ils ne sont pas collectés avec un tamis. A l’inverse, 7 des 38 phylums sont strictement méiofauniques ! C’est à dire que tous leurs représentants y appartiennent ! Mais il y a mieux, deux phylums qui ne sont pas dans cette liste pourraient bientôt y être rajoutés. Ils ont été assignés aux annélides (ver de terre, sangsue et ver du pêcheur) mais n’en feraient probablement pas partie, et constitueraient leurs propres groupes !

Pour récapituler :

-Phylums : 38

-Phylums avec au moins un representant méiofaunique : 23

-Phylums strictement méiofauniques : 7 (plus peut-être 2 nouveaux)

Un tamis, du sable, un seau. Voilà un futur explorateur de la méiofaune !  Source : futur zoologiste.

Vous pouvez vous douter qu’appartenir à la méiofaune, c’est subir de fortes contraintes ! A ces dimensions, l’eau est visqueuse comme de la mélasse et il faut éventuellement se déplacer entre les grains de sables ou dans la boue. Toute force de friction en général est décuplée. De plus, le moindre courant d’eau peut emporter nos petits animaux au large. Plusieurs caractères vont donc régulièrement être retrouvés ; beaucoup vont posséder des glandes adhésives par exemple. Ben oui, lorsque les vagues balancent sur la plage ou qu’il y a une inondation dans votre jardin il faut être bien accroché ! La plupart de nos petits amis ont une forme allongée de ver. Mais beaucoup ont adopté quand même des formes très bizarres. Se déplacer dans ces dimensions est un défi relevé avec brio de plusieurs manières différentes. Pour n’en citer que deux, il y a le battement de cils, donnant une impression de glissade de l’animal, ou la contraction du corps pour creuser un chemin en déplaçant les particules tout autour. Pas mal d’entre eux ont aussi des « soies sensorielles », des espèces de poils qui leur permettent de sentir ce qu’il y a autour d’eux. En effet, dans ces dimensions et en général dans le sable, dur de voir ce qu’il y a autour. Comme ces animaux sont très petits ; ils sont souvent grossièrement plus « simples » et n’ont par exemple pas de système respiratoire. Mais vous verrez que certains ont des structures d’une complexité insoupçonnée. Malgré leurs petites tailles et leur simplicité ce sont des animaux au développement lent, avec un petit corps ; comme ça, pas possible de produire des tonnes de spermatozoïdes et d’ovules qu’on relâcherait au hasard dans l’eau (très commun chez les animaux marins) ! Conséquence directe ? Beaucoup d’entre eux s’accouplent par contact. Mieux encore, beaucoup incubent leurs œufs parfois jusqu’à très tard dans le développement.

Lorsqu’on tape « biodiversity » sur google, la deuxième image résume l'idée commune qu'on se fait de la biodiversité : récifs coralliens et forêt tropicale. Source : biodiversité.

Bon mais passée la théorie, faisons maintenant un petit tour de leur diversité. Aller dans la méiofaune c’est à première vue toujours croiser les mêmes organismes. Quatre représentants sont à même de se trouver quasiment systématiquement sous votre loupe binoculaire au moins en milieu marin : les nématodes, les copépodes, les gastrotriches et les plathelminthes. Certains de ces noms sont peut-être bien connus des étudiants en biologie… D’autres sont inconnus pour quasiment tout le monde mais si vous me suivez bien, ces quatre groupes sont donc parmi les animaux les plus communs autour du globe… Et si j’ai précisé « au moins en milieu marin » ça n’implique pas qu’ils soient rares en eau douce voir en milieu terrestre !

Les nématodes sont souvent plutôt réputés pour être des parasites comme l’ascaris. Ceci dit les nématodes font partie des animaux les plus communs au monde puisqu’on les trouve dans quasiment tous les milieux et notamment en très grande abondance dans le sédiment en général : sable, vase, terre que ce soit terrestre, d’eau douce ou marin. Si vous avez un microscope faites l’expérience, vous en trouverez sûrement ! Ces vers filiformes et au corps rond n’ont pas l’aspect le plus excitant… Incapables de se contracter, ils font des mouvements en S caractéristiques pour se déplacer. Vu que ce sont des ecdysozoaires (voir article mue), c’est à dire des animaux à squelette externe qui muent, ils n’ont pas de cils ! Pourtant c’est presque la règle chez les animaux aquatiques de la méiofaune. Mais comme d’hab il faut faire attention aux règles : ça ne les empêche pas d’être parmi les plus abondants !

Dracograllus, un des nématodes les plus bizarres. Croyez-moi, les autres sont assez monotones pour ne pas que je vous montre un bon gros vieux nématode. Source : super nématode.

Les Copépodes sont de petits crustacés. On les trouve principalement en milieu marin quand il s’agit de méiofaune du sédiment. Habituellement on les trouve (ou du moins on en entend plus parler) dans le plancton (voir article plancton). La forme générale des copépodes planctoniques rappelle une goutte, l’avant étant plus large que l’arrière. Cependant, comme je vous l’ai dit la plupart des animaux de la méiofaune ont une forme de ver. Les copépodes harpacticoides n’échappent pas à cette règle et ont un aspect allongé. Pour certains, à première vue, il est difficile de les reconnaître comme des copépodes. Mais leur comportement agité ne trompe pas, tout comme leur manière de nager par à-coups. Ces petits animaux filtreurs se frayent un chemin entre les grains de sable. Ils font partie, avec les nématodes, du cauchemar des gens travaillant sur la méiofaune marine. Ils sont si communs qu’ils ont vite fait d’ennuyer le plus patient des biologistes.

Un copépode harpacticoïde. Notez la forme allongée et le sac d’œuf typique des copépodes.  Source : l'ami de la bino.

Les plathelminthes sont en général, tout comme les nématodes, mieux connus des médecins puisque certains d’entre eux peuvent être de gigantesques parasites (ver solitaire). Cependant, de l’autre côté de l’échelle de taille, on trouve une grande diversité de plathelminthes. Il est assez difficile de décrire ces animaux de manière excitante. Ils sont recouverts de cils et semblent glisser entre les grains de sable. Ils ont une bouche et pas d’anus… Bref, c’est à peu près tout. Mais ils sont assez rigolos. Déjà malgré cette description morne (et approximative, exprès, je l’avoue) on trouve une grande diversité de formes : certains tout ronds, certains très allongés, certains avec des mâchoires… Bref, les plathelminthes de la méiofaune ne sont pas exempts de surprises… Ce manque de caractères cependant a une autre conséquence : certains groupes manquant aussi de caractères y sont parfois placés par défauts (gnathostomulides et acoeles, je reviendrai sur les gnathostomulides). En gros, si vous voulez passer pour un bon méiofauniste, si vous trouvez un « truc » qui ne ressemble à rien, appelez ça un plathelminthe et ça devrait passer.

Un plathelminthe Kalyptorhinchia. A part être mignon, on ne peut pas lui prêter tellement d’attributs.  Source : Plathelminthe chou.

Les gastrotriches quant à eux sont un phylum entier exclusivement méiofaunique. Ce sont encore une fois des vers mais ils ont des formes et des ornementations très différentes. On peut les trouver aussi dans les sols humides de terre ferme. Autrement dit, ils se trouvent en eau douce ou de mer. Ce sont des vers plats, un peu comme les plathelminthes… Mais leur ciliation est uniquement ventrale. Ils ont en général soit des écailles qui leur donnent des formes extraordinaires, soit plein de glandes adhésives, qui leur assurent une cohésion maximale (ça sonne comme une pub pour une super-glue gastrotriche). Ils ont par ailleurs un aspect assez rigolo puisqu’ils ont une bouche terminale et qu’ils ne peuvent pas la fermer… cela leur donne donc un aspect un peu béat/idiot. 

Aperçu de la diversité des gastrotriches d’Afrique du Sud… Mais on trouve la même diversité sur nos côtes ! Source :  Diversité des gastrotriches.

Mais en quoi la méiofaune est-elle pleine de découvertes (encore plus je veux dire !) ? Ce dernier siècle, 3 nouveaux phylums y ont été décris et peut-être que 2 nouveaux vont bientôt l’être. 

En 1956, Peter Ax, un des explorateurs fous de la méiofaune, décrit un nouveau groupe : les gnathostomulides. Ce groupe un peu étrange est assigné aux plathelminthes, dont j’ai parlé plus haut. Les raisons ? Ils n’ont pas d’anus et sont ciliés… Enfin, soyons précis, leur anus est transitoire : parfois ils en ont, parfois non… Bref, ces caractères ne sont pas hyper convainquant pour les classer parmi les plathelminthes, mais je vous ai expliqué que de toutes manières, les plathelminthes n’ont eux même pas tellement de caractères convaincants. D’ailleurs, pas mal d’animaux n’ont pas d’anus et beaucoup d’autres sont ciliés. Ceci dit un caractère retient l’attention chez ces animaux… Les mâchoires ! En effet, ces petits monstres des grains de sables cachent de terribles mâchoires. Or certains plathelminthes aussi en ont ! Mais les choses ne sont pas si simples. Plus tard ils ont aussi été placés chez les annélides, en effet, on connaît aussi de petites annélides avec de petites mâchoires. Bon, alors, ils vont où les gnathostomulides ? Finalement, il a été décidé de les garder à part, dans leur propre phylum : ce ne sont ni des annélides ni des plathelminthes. Ils seraient plutôt proches, sans en être, d’autres animaux bien connus et portant aussi des mâchoires : les rotifères. Depuis leur découverte les gnathostomulides ont été retrouvés plein de fois et plus de 100 espèces ont été décrites ! On sait qu’ils sont très communs voir même super abondants dans certains sédiments. Rendez vous compte, avant 1956 ces animaux étaient pourtant inconnus des scientifiques ! Bon, pour être honnête, ils étaient connus depuis les années 1920 mais aucun écrit scientifique ne les avait décrits !

Les gnathostomulides. Oui ce sont des vers de la méiofaune typique… Mais regardez moi ces belles mâchoires !  Source : jolies chicot. 

Bon, à part leurs mâchoires rigolotes les gnathostomulides ne sont pas les plus folichons des animaux… Là nous allons parler des animaux qui sont à mon sens parmi les plus fous… Les loricifères. Découverts en 1974 au large de Roscoff, en Bretagne, ils n’ont été décrit scientifiquement qu’en 1983, très récemment donc ! L’histoire vaut le détour : Reinhardt Kristensen, celui qui les a décrits (on reparlera de lui bientôt) avait 100kg de sable à traiter… En un jour ! En effet, il devait partir de la station marine de Roscoff juste après. Au lieu d’anesthésier gentiment les animaux pour les extraire du sédiment (ce qu’on fait avec du chlorure de magnésium), il leur a tout simplement balancé de l’eau douce à la gueule ! Il ne devait pas y aller de main morte, en effet, il chassait le tardigrade, de petits animaux très résistants. Le traitement à l’eau douce est violent pour les animaux d’eau de mer, pour des questions de pression osmotique. En plus de trouver une vingtaine d’espèces de tardigrades (au lieu de trois attendues !) il retrouva en pagaille ce drôle d’animal (qu’il avait déjà rencontré à plusieurs reprises à d’autres localités) et pu ensuite en décrire la morphologie et le cycle de vie. Ces animaux, les loricifères, font partie des plus petits animaux mais ont une des apparences les plus complexes… Je vous laisse en juger :

Un loricifère ou « animal feu d’artifice ».  Source : Loricifère.

Cet aspect psychédélique est dû à ce qu’on appelle des scalides qui sont, pour faire simple, des épines qui permettent de s’accrocher au sédiment et de creuser. Il me serait difficile de vous dire pourquoi elles ont une telle complexité. En tout cas pour faire encore pire, il faut savoir qu’il y a plusieurs formes par individus avec des larves, des mâles et des femelles… Chacun étant différent, notamment dans l’organisation des scalides ! En plus d’être morphologiquement tordus, leur cycle de vie lui même l’est !

Diagrammes à scalides au cours des différentes phases du cycle de vie Pliciloricus pedicularis…Un vrai casse tête ! Source : Gad 2005

Pour finir, la dernière surprise des loricifères, dont j’ai parlé dans l’article du premier Avril (ce n’était justement pas une blague), ces petits coquins sont les seuls animaux que l’on connaisse à ce jour à pouvoir effectuer leur cycle de vie complet dans un environnement totalement anoxique, c’est à dire dépourvu d’oxygène ! Et ce ne sont pas moins de trois espèces en méditerranée qui ont été découvertes dans ce cas ! Mieux encore, ces loricifères ne semblent pas avoir de mitochondries (des organites présents dans nos cellules assurant la respiration). Ils ont à la place des structures rappelant des « hydrogénosomes », des organites que l’on retrouve chez les organismes unicellulaires vivants en milieu anoxique. Associés à ces hydrogénosomes se trouvent des organismes unicellulaires : des bactéries ou des archées (les archées sont des organismes ressemblant grossièrement à des bactéries mais qui sont plus proche de nous). A vrai dire le mécanisme qui leur permet de survivre sans oxygène est encore mal connu mais j’espère ne plus avoir à vous convaincre que les loricifères sont des animaux très étranges !

Le cycle de vie des Loricifères. Pas si facile à interpréter… Source : Kristensen 2002.

J’aurais du garder le meilleur pour la fin mais j’ai préféré conserver un ordre chronologique. Même s’il sera difficile de faire mieux que les loricifères, le groupe dont je vais vous parler maintenant vaut quand même largement le détour (en plus je travaille dessus, c’est mon chouchou). C’est le dernier phylum décrit ou « Micrognathozoa ». Découvert au Groenland par Kristensen (encore lui !), cet animal vivant associé aux mousses des cours d’eau douce froide mesure moins de 150 µm et est parmi les plus petits de tous. A première vue rien de bien extraordinaire, on a un personnage de la méiofaune classique : glandes adhésives, ciliature ventrale, forme de ver (enfin ici, plus précisément de saucisse)… Rien de bien folichon… Si ce n’est qu’il a probablement les mâchoires parmi les plus complexes que l’on trouve chez les animaux après les vertébrés (ce n’est évidemment pas fair-play, les vertébrés sont infiniment plus gros)… Micrognathozoa signifiant « animaux microscopiques à mâchoires », tout est dans le nom. Ah, vous souvenez-vous d’animaux à mâchoires ? Oui, ils seraient très proches des gnathostomulides ! Mais avec des mâchoires quand même plus complexes ! Cela a demandé pas mal de temps aux scientifiques pour les comprendre, il faut dire qu’avec ces dimensions, ce n’est pas facile à explorer. 

Un  Micrognathozoa : 

Bon vous allez me dire que ça suffit avec les images de vers informes… Mais attendez…  Source : petit Limnognathia.

Les mâchoires (reconstitution 3D) :

Ah ouais, ça c’est des mâchoires complexes pour un si petit animal ! Source : mâchoires de folie.

Il reste encore pas mal de mystères à résoudre sur ces animaux. Déjà, tout n’est pas bien compris quant à l’organisation de leurs mâchoires. Puis, pour l’instant aucun mâle n’a été trouvé ! Seraient-ils comme beaucoup de rotifères (leurs proches parents bien mieux connus et communs) parthénogénétiques, ça veut dire avec des femelles se reproduisant toutes seules ? Ou les individus seraient-ils successivement mâle puis femelle ? Dans ce cas on n’aurait pas encore trouvé les mâles simplement. Une autre question, ils vivent dans les cours d’eau froide du Groenland qui gèlent chaque année. On a tenté de les congeler une fois rapatriés au Danemark… Mais ils sont morts… Comment résistent-ils ? On a bien trouvé des œufs supposés résistants mais rien n’est encore sûr. Une dernière anecdote, on les trouve dans les îles Crozet, proche de l’Antarctique, à l’autre pôle. Paraît-il la même espèce ! Comment sont-ils arrivés là ? Certains supposent que ce seraient les chasseurs de baleines qui les y auraient introduits !

Le genre de paysage où l’on peut trouver Limnognathia au Groenland… En été !  Source : "cold spring".

Et alors, vous pensiez que c’en était fini des découvertes ? Non, non, non ! Et en totale exclusivité je vais, sans entrer dans les détails, vous parler de deux groupes qui pourraient être des phylums à part. Nos deux mystérieux amis ont, comme vous pouvez vous en douter, des noms barbares : Diurodrilus et Lobatocerebrum (il y en a même un troisième Jennaria, mais selon les auteurs il serait à placer à côté de Lobatocerebrum ou pas). Lobatocerebrum et Diurodrilus ont été découverts respectivement en 1980 par Rieger et en 1925 par Remane, deux autres grands explorateurs de la méiofaune. Chacun d’eux a été dès le premier abord placé dans les annélides, un large groupe dont j’ai parlé plusieurs fois, ici par exemple, et surtout sur mon autre blog, ici ou ici. Cependant cette position est peu convaincante, ces animaux ayant peu de caractères permettant de les mettre à coup sûr chez les annélides. Après tout ils sont si petits. Alors qu’en est-il ? Il a été envisagé que chacun d’eux représente son propre phylum ! Rien que ça ! Diurodrilus serait peut-être proche des Micrognathozoa ! Le seul hic ? Il n’a pas de mâchoires, sinon le reste colle bien, mais cela demande encore pas mal de recherches avant que ce soit confirmé. Pour ce qui est de Lobatocerebrum c’est encore confus et on n’a pas encore d’idée bien intéressante d’où le positionner. En effet, ce petit cachottier n’a été retrouvé que quelques fois et toujours en très petites quantités. Bref encore beaucoup de mystères comme vous pouvez le voir…

Lobatocerebrum… Ouais, c’était juste pour mettre une image.  Source : animal mystérieux.

Au final, la méiofaune nous révèle une grande diversité d’organismes, dont beaucoup aux caractères parfois étranges. Ces animaux miniatures se retrouvent dans tellement de groupes et de milieux différents qu’on peut se demander au final si l’ancêtre des animaux bilatériens (à symétrie bilatérale) faisait partie de la méiofaune ou pas. Et figurez vous que c’est une question d’actualité qui n’a pas encore de réponse…

Bibliographie :

Pour aller plus loin : vous pouvez toujours aller voir à la Grande Galerie de L’évolution au Jardin des Plantes à Paris. Il y a une petite exposition qui vous emmène entre les grains de sables. A première vue un peu austère, faites l’effort de regarder entre les grains de sables géants pour y découvrir des organismes aux formes plus qu’étranges…

Ax, P. 1956. Die Gnathostomulida, eine rätselhafte Wurmgruppe aus dem Meeressand. Abhandl. Akad. Wiss. u. Lit. Mainz, math. - naturwiss. 8: 1–32.

-Gad G. 2005. A parthenogenetic, simplified adult in the life cycle of Pliciloricus pedicularis sp. n. (Loricifera) from the deep sea of the Angola Basin (Atlantic). Organisms Diverity and Evolution. 5(1), 77-103.

-Higgins R. P. et Thiel H. 1988. Introduction to the study of meiofauna. Smithonian Instutition Press. London.

-Kristensen R. M. 1983. Loricifera, a new phylum with Aschelminthes characters from the meiobenthos. Z. zool. Syst. Evolut. 21 : 163-180.

-Kristensen & Funch, 2000 : Micrognathozoa : a new class with complicated jaws like those of Rotifera and Gnathostomulida Journal of Morphology 246, p 1-49.

-Kristensen R. M. 2002. An Introduction to Loricifera, Cycliophora, and Micrognathozoa. Integrative & Comparative Biology, 42 : 641-651.

-Rieger, R.M. 1980: A new group of interstitial worms, Lobatocerebridae nov. fam. (Annelida) and its significance for metazoan phylogeny. Zoomorphology 95:41-84.

-Swedmark B. 1963. The Interstitial Fauna of Marine Sand. Biol. Rev. 39, 1-42.

-Sørensen M. V. 2003. Further structures in the jaw apparatus of Limnognathia maerski (Micrognathozoa), with notes on the phylogeny of the Gnathifera. Journal of Morphology 255: 131-145.

-Worsaae K. et Rouse G. W., « Is Diurodrilus an annelid? », Journal of Morphology, vol. 269, no 12, 2008, p. 1426–1455.

-Worsaae K., Sterrer W., Kaul-Strehlow S., Hay-Schmidt A. et Giribet G. 2012. An Anatomical Description of a Miniaturized Acorn Worm (Hemichordata, Enteropneusta) with Asexual Reproduction by Paratomy. PLoS ONE 7(11): e48529. 

Nicobola.