Sélectionner une page

Fausse orque

Les biologistes ont déterminé pourquoi bon nombre d’espèces de cétacé, comme les cachalots, peuvent retenir leur respiration pendant plus d’une heure lors d’une plongée pour se nourrir : ils ont des protéines chargées électriquement dans le sang.

Les chercheurs pensent que cette découverte pourrait expliquer pourquoi certains mammifères marins sont capables de faire d’aussi longues plongées tandis que d’autres ne peuvent retenir leur souffle que pendant quelques minutes.

Les cachalots effectuent les plus longues plongées réalisées par des mammifères, certaines pendant 90 minutes, tandis que les dauphins et d’autres cétacés peuvent rester sous l’eau pendant 20 minutes. Pour l’homme, il y a bien les 11 minutes fixées par un apnéiste français, Stéphane Mifsud, mais c’est un record et réalisé par un homme qui dispose du double de la capacité pulmonaire rencontrée habituellement.

Les scientifiques de l’Université de Liverpool ont analysé la signature moléculaire distinctive d’une protéine appelée la myoglobine, qui lie l’oxygène dans le sang, chez 100 espèces de mammifères différents. La plupart des mammifères, comme les baleines, les vaches et les humains, disposent de cette protéine dans leurs muscles. La tâche principale de ces molécules est de se lier et de transporter l’oxygène. Ainsi, quand vous faites de l’exercice, par exemple, la myoglobine fournit l’oxygène supplémentaire à vos muscles, permettant de maintenir un haut niveau d’activité pendant longtemps. La myoglobine joue également un rôle important quand vous retenez votre souffle : comme vous ne respirez pas, votre corps a besoin d’oxygène, que la myoglobine fournit. Comme vous pouvez l’imaginer, les animaux qui peuvent retenir leur souffle pendant très longtemps, comme les mammifères marins, ont naturellement beaucoup plus de myoglobine dans leurs tissus que nous. On peut le constater par le fait que la myoglobine donne à la viande sa couleur rouge, mais les muscles des baleines et d’autres mammifères plongeurs sont beaucoup plus sombres parce qu’ils en renferment beaucoup plus.

Les scientifiques dans cette étude (lien plus bas) ont constaté que chez les mammifères qui plongent en profondeur, les protéines sont devenues plus électriques. Cette charge tient à distance les protéines qui se repoussent ainsi mutuellement, les empêchant de former des amas qui peuvent nuire à leur capacité de transport de l’oxygène. Pour les scientifiques cela signifie que les cachalots peuvent contenir davantage de myoglobine dans leurs muscles sans nuire à leur efficacité.

Selon le Dr Scott Mirceta, l’un des biologistes qui a participé à la recherche :

Notre étude suggère que l’augmentation de la charge électrique de la myoglobine chez les mammifères, qui ont des concentrations élevées de cette protéine, provoque une électro-répulsion, comme les pôles identiques de deux aimants.

Cela devrait empêcher les protéines de s’agglutiner et de permettre ainsi des concentrations beaucoup plus élevées de myoglobine accumulant l’oxygène dans les muscles de ces plongeurs.

Grands cachalots (wikipédia)
Grand cachalot

La recherche  pourrait également contribuer à améliorer la compréhension des maladies humaines dans lesquelles les protéines s’agrègent, comme dans la maladie d’Alzheimer. Elle peut également aider au développement de substituts sanguins artificiels.

D’après le Dr Michael Berenbrink, qui a dirigé l’étude à l’Université de l’Institut de biologie intégrative de Liverpool, cette découverte devrait également permettre aux scientifiques de retracer l’histoire évolutive des mammifères :

Nous avons été surpris lorsque nous avons trouvé la même signature moléculaire chez les baleines et les phoques, mais aussi chez les castors semi-aquatiques, les rats musqués et même chez les musaraignes aquatiques.

En replaçant cette signature moléculaire dans l’arbre généalogique des mammifères, nous avons pu reconstituer les réserves d’oxygène du muscle chez les ancêtres éteints des mammifères plongeurs d’aujourd’hui.

Nous avons même pu rapporter la première preuve d’un ancêtre amphibien commun aux vaches marines modernes (Sirena), aux damans et aux éléphants qui vivaient dans les eaux peu profondes d’Afrique il y a environ 65 millions d’années.

Le Guru en profite pour vous présentez deux images qu’il avait en réserve comme, en entête, une magnifique fausse orque et, ci-dessous, un phoque (Phoca vitulina), une photo réalisée par Kyle McBurnie de Californie et qui a remporté le premier prix du concours de photographie sous-marine organisé par la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science (Miami).

Kyle McBurnie-Phoca vitulina

L’étude publiée dans la revue Science : Evolution of Mammalian Diving Capacity Traced by Myoglobin Net Surface Charge.

Pin It on Pinterest

Share This