Pourquoi des pieuvres meurent-elles rapidement après avoir pondu ?
Les pieuvres sont notamment connues pour leur étrange intelligence, mais l’étrange comportement de certaines pieuvres femelles semble contradictoire : après avoir pondu une couvée, la pieuvre femelle cesse de manger et dépérit.
Image d’entête : une pieuvre californienne à deux points (Octopus bimaculoides). (Tom Kleindinst/ Marine Biological Laboratory)
Lorsque ses petits éclosent, elle est déjà morte. Certaines pieuvres femelles en captivité semblent même accélérer intentionnellement ce processus en se mutilant et en se tordant les bras pour se retrouver enchevêtrées.
Les scientifiques savent depuis des décennies que la source de cet horrible système d’autodestruction semble être la glande optique des pieuvres femelles, leur équivalent de l’hypophyse, mais ils n’ont pas compris comment elle se déclenche.
Une nouvelle étude (lien plus bas) révèle que la glande optique subit un important changement dans le métabolisme du cholestérol pendant la reproduction, ce qui entraîne des modifications spectaculaires des hormones stéroïdiennes produites.
Selon l’auteur principal, Z. Yan Wang, professeur adjoint de psychologie et de biologie à l’université de Washington (États-Unis) :
Nous savons que le cholestérol est important d’un point de vue alimentaire, mais aussi dans différents systèmes de signalisation de l’organisme. Elle est impliquée dans tout, de la flexibilité des membranes cellulaires à la production d’hormones de stress, mais ce fut une grande surprise de constater qu’elle joue également un rôle dans ce processus du cycle de vie.
En 1977, des recherches ont montré que si l’on enlève la glande optique des femelles de la pieuvre à deux points des Caraïbes (Octopus hummelincki), elles abandonnent leur ponte, recommencent à se nourrir et vivent des mois de plus que d’habitude.
Plus récemment, Wang et son coauteur Clifton Ragsdale, professeur de neurobiologie à l’université de Chicago, aux États-Unis, ont découvert que lorsque les mères de la pieuvre à deux points de Californie (Octopus bimaculoides) commencent à jeûner et à décliner, on observe des niveaux d’activité plus élevés dans les gènes impliqués dans le métabolisme du cholestérol et la production de stéroïdes.
Pieuvre californienne à deux points (Octopus bimaculoides). (Kathryn Knight/ UChicago)
Sur cette base, l’équipe a maintenant analysé les substances chimiques produites par la glande optique de la mère bimaculoides après la reproduction, en utilisant une technique appelée spectroscopie de masse qui permet d’analyser la composition des échantillons biologiques.
Ils ont identifié trois voies différentes impliquées dans l’augmentation des hormones stéroïdiennes : l’une produit de la prégnénolone et de la progestérone (stéroïdes communément associés à la grossesse), une autre produit des cholestanoïdes maternels (composants intermédiaires des acides biliaires) et la troisième produit un niveau élevé de 7-déhydrocholestérol (7-DHC), un précurseur du cholestérol.
Ce dernier point est particulièrement intéressant, car des taux élevés de 7-DHC sont toxiques chez l’humain et sont la marque d’une maladie génétique, le syndrome de Smith-Lemli-Opitz (SLOS), dans lequel les enfants souffrent de graves conséquences sur le développement et le comportement, notamment d’automutilation répétitive.
Ces résultats suggèrent que la perturbation du processus de production du cholestérol est une étape de la séquence d’autodestruction des pieuvres femelles qui signale d’autres changements en aval, conduisant finalement à leur disparition.
Résumé graphique de l’étude. (Z. Yan Wang et col./ Current Biology)
Selon Ragsdale :
Ce qui est frappant, c’est qu’elles passent par cette progression de changements où elles semblent devenir folles juste avant de mourir. Peut-être que c’est deux processus, peut-être que c’est trois ou quatre.
Maintenant, nous avons au moins trois voies apparemment indépendantes vers les hormones stéroïdiennes qui pourraient expliquer la multiplicité des effets que ces animaux présentent.
Wang prévoit maintenant d’étudier les glandes optiques d’un nouveau modèle animal, la pieuvre rayée du Pacifique (Ocotopus chierchiae), qui ne s’autodétruit pas après la reproduction, afin de chercher des indices sur la façon dont elle évite la tragique spirale de la mort des pieuvres.
Selon Wang :
La glande optique existe chez tous les autres céphalopodes à corps mou, et ils ont des stratégies de reproduction tellement divergentes. C’est une glande si minuscule et elle est sous-estimée, et je pense qu’il sera passionnant d’explorer comment elle contribue à une si grande diversité de trajectoires d’histoire de vie chez les céphalopodes.
L’étude publiée dans Current Biology : Steroid hormones of the octopus self-destruct system et présentée par l’Université de Chicago via Eurekalert : Changes in cholesterol production lead to tragic octopus death spiral.