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Les araignées de mer ont une technique insolite pour respirer sous l’eau

Crédits : Timothy R. Dwyer (PolarTREC 2016), Courtesy of ARCUS

Une équipe de chercheurs le certifie : les araignées de mer utilisent leurs intestins et non leur cœur afin de transporter l’oxygène dans leur corps, une caractéristique rendue possible grâce (ou à cause) de leur anatomie bien spécifique.

À bien des égards, les araignées de mer (qui ne sont pas de vrais arachnides) se distinguent dans le règne animal. Alors que la plupart des animaux font circuler le sang et l’oxygène dans leur organisme grâce à leur cœur, l’araignée de mer fait quant à elle appel à ses intestins répartis dans chaque section de son corps jusqu’aux extrémités de ses longues pattes contrairement à nous chez qui les intestins sont comprimés dans une seule cavité corporelle. Cette capacité nouvellement découverte peut ressembler au premier abord à une solution évolutive anormale, une erreur, mais encore une fois, ces animaux ne sont pas ce que l’on pourrait appeler des organismes « ordinaires ».

Ainsi chez les araignées de mer, les intestins sont partout, omniprésents, et comme notre propre système circulatoire, ils permettant aux liquides de se déplacer dans l’organisme de l’animal. C’est en Antarctique que la découverte fut faite. Une équipe de chercheurs menée par Arthur Woods de l’Université du Montana, étudiait en effet le gigantisme polaire — ce phénomène qui veut que des espèces polaires aient des corps plus gros que leurs homologues dans des climats plus chauds. Woods remarqua alors quelque chose d’étrange chez les araignées lors de ses recherches. Alors que les araignées de mer ont un cœur battant, il a observé que celui-ci ne le faisait que faiblement et était apparemment incapable de pomper du sang à l’extérieur du torse central de l’animal (ou du thorax).

En revanche, leurs intestins montraient des vagues très fortes et organisées de contractions péristaltiques. Cette observation a permis d’aboutir à la conclusion que plutôt que de digestion, il était peut-être question de déplacement de gaz respiratoires. Pour confirmer l’hypothèse, Woods et son équipe ont recueilli des spécimens de douze espèces d’araignées marines de l’Antarctique et de la côte ouest des États-Unis et ont injecté dans leur sang un colorant chimique. En abaissant la quantité d’oxygène dans leur eau, ils les ont en quelque sorte poussés à travailler plus fort pour respirer. Ils ont remarqué que les mouvements péristaltiques des entrailles s’intensifiaient en conséquence tout comme le rythme cardiaque humain augmente lorsque nous nous exerçons.

Mais alors si les intestins font le travail du cœur, à quoi ce dernier pourrait-il bien servir ? Il aurait finalement un rôle secondaire. Les chercheurs pensent qu’il permettrait de diriger les fluides dans le tronc de l’animal, c’est-à-dire dans la partie centrale de son corps où se situent notamment le cerveau, les yeux et la trompe où la demande en oxygène semble être plus importante. « Le plus bel aspect de cette découverte, c’est qu’elle montre comment l’évolution peut inventer des solutions surprenantes pour résoudre des problèmes avec les moyens dont elle dispose », explique Arthur Woods.

Les scientifiques comptent maintenant étendre leurs recherches aux espèces tropicales. Les eaux y sont plus chaudes avec beaucoup moins d’oxygène. C’est « un vrai défi à leurs systèmes respiratoires », note le chercheur. « Il sera vraiment intéressant de voir comment les intestins d’espèces tropicales se sont développés en réponse ».

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