Comment l’hydre ouvre la bouche qu’elle n’a pas ?
L’hydre est un genre de petit animal d’eau douce qui capture ses proies en utilisant une couronne de tentacules. Mais avant qu’elle puisse manger, elle doit littéralement déchirer sa peau pour ouvrir sa bouche. Des scientifiques viennent de détailler, pour la première fois, la biomécanique de ce processus et ils ont découvert que les cellules de l’hydre s’étirent à s’en séparer dans une déformation spectaculaire.
Parce que l’ouverture buccale implique des changements morphologiques majeurs, d’autres biologistes ont suggéré que, pour ouvrir sa bouche, l’Hydre devait « réorganiser » la position de ses cellules entre ses tentacules pour créer et développez, dans un long processus, l’ouverture. Mais grâce à l’imagerie en direct, des scientifiques de l’université de San Diego ont découvert que le processus avec lequel l’Hydre ouvre entièrement sa bouche se produit sur des échelles de temps assez courtes, de l’ordre des 60 secondes.
Ce que l’on savait :
Connue pour sa capacité à régénérer son corps quand elle est blessée, l’Hydre doit faire un trou à travers son tissu épithélial chaque fois qu’elle ouvre la bouche. Mais la biomécanique cachée derrière cet exploit au niveau cellulaire était inconnue, essentiellement parce que les biologistes ne pouvaient pas le voir.
Une bouche d’hydre se forme et disparait. Quand elle se ferme, un grand anneau de cellules autour du bord de la bouche se plie en un petit monticule appelé hypostome, avec une rosette de 6 à 12 cellules au niveau de son centre. Ces cellules sont reliées entre elles par de petites jonctions qui ne laissent rien passer. Les chercheurs comparent la fermeture de sa bouche à la guérison d’une plaie.
Quand une hydre ouvre sa bouche, ces cellules s’étirent lentement et s’aplatissent en environ une minute. Enfin, une petite fente apparait entre elles et dès que cela se produit, la bouche s’ouvre rapidement. En une demi-seconde, un écart s’agrandit entre deux ou trois cellules pour devenir un trou béant avec des centaines de cellules en périphérie.
Une hydre qui engloutie sa proie, une puce d’eau (daphnie) :
Trois décennies plus tard, Eva-Maria Collins de l’université de Californie à San Francisco en a découvert davantage sur ce processus, en étudiant des hydres génétiquement modifiées pour présenter une fluorescence à deux couleurs au niveau de protéines spécifiques.
Images d’entête : Hydra vulgaris présentée avec ses deux couches de tissu marqué génétiquement : l’ectoderme (la couche extérieure) en vert et l’endoderme (la couche intérieure) en violet. (Callen Hyland/ Université de San Diego)
Vidéo tirée de l’étude, l’ouverture de la bouche de l’hydre mit en évidence par des marqueurs génétiques fluorescents :
L’hypostome de l’hydre contient des filaments contractiles appelés myonèmes, qui sont disposés en anneaux et en rayons, un peu comme une toile d’araignée. Eva-Maria Collins a prouvé que la bouche s’ouvre lorsque les rayons se contractent et se ferme, sans doute, quand les anneaux font de même, similaire au processus qui dilate et resserre les pupilles dans vos yeux. Les chercheurs ont également montré que les cellules autour de la bouche ouverte ne se réorganisent pas. En fait, elles ont juste changé de forme, devenant plus longues et plus fines pour permettre l’élargissement de la bouche.
Malheureusement, tout cela n’explique pas pourquoi les hydres ont évolué de la sorte. Les scientifiques tentent d’y répondre en examinant les conséquences physiologiques que la forme changeante pourrait avoir sur les cellules de l’hydre.
L’étude publiée dans dans The Biophysical Journal : Dynamics of Mouth Opening in Hydra.