Les scientifiques découvrent comment les poulpes peuvent goûter avec leurs tentacules

Des chercheurs à Université de Harvard partagent de nouveaux détails intrigants sur la façon dont les poulpes peuvent « goûter » en utilisant leurs tentacules pour toucher des objets le long du fond marin. Les scientifiques ont étudié le système nerveux des poulpes au niveau moléculaire pour mieux comprendre le fonctionnement réel des capteurs situés dans leurs tentacules recouverts de ventouses.

Les experts ont identifié une famille jusqu’alors inconnue de cellules sensorielles à l’intérieur des ventouses qui ont évolué pour détecter les molécules qui ne se dissolvent pas bien dans l’eau. Les capteurs, appelés récepteurs chimiotactiles, s’appuient sur des molécules peu solubles pour déterminer quel type d’objet les drageons touchent et s’il s’agit ou non d’une proie.

« Nous pensons que parce que les molécules ne se solubilisent pas bien, elles pourraient, par exemple, être trouvées à la surface des proies des poulpes et sur tout ce que les animaux touchent », a déclaré le professeur Nicholas Bellono, auteur principal de l’étude. « Ainsi, lorsque la pieuvre touche un rocher plutôt qu’un crabe, son bras sait désormais : ‘OK, je touche un crabe (parce que) je sais qu’il n’y a pas seulement le toucher, mais il y a aussi ce genre de goût.' »

Les chercheurs ont également constaté des variations dans les types d’objets déclenchant une réponse des récepteurs, ainsi que dans les signaux transmis par les récepteurs au système nerveux.

« Nous pensons que cela est important car cela pourrait faciliter la complexité de ce que la pieuvre perçoit et également la manière dont elle peut traiter une gamme de signaux en utilisant son système nerveux semi-autonome du bras pour produire des comportements complexes », a expliqué le professeur Bellono.

Le co-auteur de l’étude, Peter B. Kilian, a déclaré que les stratégies utilisées par les poulpes pour résoudre les problèmes de leur environnement leur sont propres, ce qui suscite beaucoup d’intérêt de la part des scientifiques et des non-scientifiques. « Les gens sont attirés par les poulpes et autres céphalopodes parce qu’ils sont très différents de la plupart des autres animaux. »

L’équipe a cherché à déterminer comment les récepteurs sont capables de détecter les produits chimiques et de détecter les signaux dans ce qu’ils touchent, comme un tentacule autour d’un escargot.

Les bras de poulpe contiennent environ les deux tiers des neurones du corps, mais ils peuvent fonctionner en partie indépendamment du cerveau. C’est pourquoi, si un bras de poulpe est sectionné, il peut toujours atteindre, identifier et saisir des objets.

Lorsque les experts ont mené des expériences pour identifier quelles cellules des ventouses étaient responsables de la détection des objets, ils ont été surpris de constater que seules les molécules peu solubles activaient les récepteurs.

En laboratoire, les chercheurs ont confirmé que les seules substances odorantes qui activaient les récepteurs chimiotactiles étaient une classe de produits chimiques naturels non dissolvants appelés molécules terpénoïdes.

« La pieuvre était très sensible uniquement à la partie du sol dans laquelle la molécule avait été infusée », a déclaré le professeur Bellono. Cela a amené les chercheurs à croire que les récepteurs qu’ils ont identifiés captent ces types de molécules et aident la pieuvre à distinguer ce qu’elle touche. « Grâce au système nerveux semi-autonome, il peut rapidement prendre cette décision : « Est-ce que je me contracte et attrape ce crabe ou continue à chercher ? »

Selon les auteurs de l’étude, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour explorer un grand nombre de composés naturels qui pourraient également stimuler ces récepteurs pour contrôler des comportements complexes. « Nous essayons maintenant d’examiner d’autres molécules naturelles que ces animaux pourraient détecter », a déclaré le professeur Bellono.

Les chercheurs pensent que ces résultats peuvent aider à découvrir des systèmes récepteurs similaires chez d’autres céphalopodes. Ils espèrent déterminer comment ces systèmes fonctionnent au niveau moléculaire et comment ils ont évolué.

« On ne sait pas grand-chose sur le comportement chimiotactile marin et avec cette famille de récepteurs comme système modèle, nous pouvons désormais étudier quels signaux sont importants pour l’animal et comment ils peuvent être codés », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Lena van Giesen. « Ces connaissances sur l’évolution des protéines et le codage des signaux vont bien au-delà des seuls céphalopodes. »

L’étude est publiée dans la revue Cellule.

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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur