Une symbiose unique confère aux organismes unicellulaires un sens magnétique
Des chercheurs de la LMU ont découvert une association inhabituelle entre un cilié, des bactéries et des archées.
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Comment les micro-organismes s'orientent-ils pour trouver l'habitat optimal ? Il est déjà bien établi que les bactéries dites « magnétotactiques » utilisent le champ magnétique terrestre comme une boussole biologique. Certains organismes unicellulaires eucaryotes – c'est-à-dire des organismes plus complexes tels que les ciliés, qui, contrairement aux bactéries, possèdent un noyau cellulaire – possèdent également cette capacité. Mais la manière dont ils y parviennent restait jusqu'à présent largement un mystère. Une équipe internationale dirigée par le professeur William Orsi, du département des sciences de la Terre et de l’environnement de l’Université Ludwig-Maximilian de Munich (LMU), vient de découvrir un cilié magnétotactique jusqu’alors inconnu, qui adopte une stratégie inhabituelle : la symbiose avec pas moins de deux partenaires à l’intérieur de sa cellule.
Les chercheurs ont découvert ce nouveau cilié, Tropidoatractus magnetotacticus, dans des sédiments fluviaux pauvres en oxygène près de Libreville, au Gabon. Des images prises au microscope électronique ont montré qu’il possède de minuscules particules de magnétite, disposées en une structure semblable à un collier de perles, qui l’aident à s’orienter par rapport au champ magnétique – et que ces particules proviennent de symbiotes bactériens vivants présents à l’intérieur de cet organisme unicellulaire. « Lorsque nous avons observé ces cellules pour la première fois, nous avons immédiatement compris que nous étions face à quelque chose d’inhabituel. La découverte du fait qu’elles s’orientent à l’aide de ces endosymbiontes a révélé une nouvelle manière fascinante dont les eucaryotes peuvent utiliser le champ magnétique terrestre », explique Leon Kaub, co-auteur principal de l’étude avec Mitali Chitnis.
La coopération comme adaptation à l’habitat
De plus, les images microscopiques suggéraient que le cilié possédait d’autres partenaires microbiens. Des analyses génétiques l’ont confirmé : outre les symbiotes produisant de la magnétite, le cilié héberge également des archées méthanogènes qui valorisent les produits métaboliques du cilié, créant ainsi des conditions favorables au métabolisme énergétique des partenaires dans les sédiments anoxiques. Associée à l’orientation par rapport au champ magnétique terrestre, qui aide les ciliés à nager vers le fond et à atteindre plus rapidement les sédiments pauvres en oxygène, cette symbiose permet à tous les partenaires de survivre plus efficacement dans leur niche écologique.
« Notre découverte ouvre de nouvelles perspectives sur l’évolution du sens magnétique », explique Chitnis. « Elle montre que cette capacité peut non seulement résulter de l’évolution d’un seul organisme, mais aussi découler d’une symbiose à long terme entre différents micro-organismes. » Orsi ajoute : « Maintenant que ce type de symbiose a été découvert, je pense que de nombreuses autres coopérations similaires seront mises au jour dans des environnements dépourvus d’oxygène et que ces relations sont plus fréquentes qu’on ne le pensait jusqu’à présent. »
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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