Gène bioluminescent identifié qui fait briller les cornichons

Les scientifiques ont découvert un gène bioluminescent qui pourrait donner aux cornichons marins, ou pyrosomes, la capacité d’émettre une lumière bleu-vert. C’est peut-être la première fois qu’un gène bioluminescent est découvert chez un membre du groupe des cordés, composé principalement de véritables vertébrés, tels que les poissons, les amphibiens, les reptiles, les oiseaux et les mammifères.

Le professeur Michael Tessler, co-auteur de l’étude, a mené la recherche alors qu’il était chercheur postdoctoral au Musée américain d’histoire naturelle.

« Nous savons que dans l’arbre de vie, il existe plusieurs centaines d’organismes capables de produire de la lumière et qu’ils le font pour diverses raisons », a déclaré le professeur Tessler. « Nos travaux suggèrent qu’il existe un gène commun partagé entre au moins certains animaux qui, avec quelques petits changements, pourrait être responsable de cette bioluminescence. Un gène de base comme celui-ci pourrait aider à expliquer combien de ces organismes très différents, comme l’étoile fragile et le cornichon, ont fini par avoir la même capacité à briller.

En 2017, le co-auteur de l’étude, David Gruber, se trouvait au large des côtes du Brésil pour tester un nouvel outil permettant de capturer en toute sécurité des animaux marins délicats. Au cours de cette expédition, l’équipe a collecté des pyrosomes de la taille d’une saucisse.

Un pyrosome est une colonie flottante composée de centaines de minuscules zooïdes qui travaillent ensemble pour se déplacer, manger et respirer. Contrairement à de nombreux autres animaux bioluminescents, les affichages des pyrosomes peuvent être déclenchés par la lumière.

Même si ces colonies gélatineuses sont décrites depuis des siècles, beaucoup de choses sur leur bioluminescence restent un mystère.

« Comprendre la voie biochimique de la bioluminescence des pyrosomes est particulièrement intéressant car en tant que cordés, ces animaux sont beaucoup plus étroitement liés aux vertébrés – et à nous en tant qu’humains – que la plupart des créatures bioluminescentes plus traditionnelles qui pourraient nous venir à l’esprit, comme les méduses. ou des lucioles », a déclaré Gruber.

La lumière bioluminescente est déclenchée par une réaction chimique entre le substrat luciférine et le gène luciférase.

Les chercheurs ont découvert que le mélange d’un type courant de luciférine avec des pyrosomes entraînait une bioluminescence. Pour approfondir ses recherches, l’équipe a séquencé l’ARN des pyrosomes collectés au Brésil et près de l’île de Vancouver au Canada.

L’analyse a révélé l’existence d’un gène correspondant à une luciférase présente chez les espèces apparentées aux méduses, aux anémones et aux coraux appelés pensées marines. Les chercheurs ont confirmé que le gène produit de la lumière dans les pyrosomes.

« Faire partie de cette étude, c’était comme faire partie d’un roman policier vieux d’un siècle sur la façon dont le pyrosome brille dans le noir », a déclaré le professeur Jean Gaffney, co-auteur de l’étude. « Je n’ai jamais travaillé avec une espèce qui semblait si étrangère, mais qui, en tant qu’accord, nous ressemble étonnamment. »

« Cette étude fait avancer le débat sur la bioluminescence des pyrosomes », a déclaré le professeur Tessler. « Nous justifions l’idée selon laquelle cet animal produit sa propre lumière et il pourrait être capable de le faire grâce à un modèle d’évolution qui se répète tout au long de l’arbre de vie animal. »

La recherche est publiée dans la revue Rapports scientifiques.

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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur