Une limace à énergie solaire

Elysia chlorotica (voir ci-contre), bête de cirque et du jour, est une limace de mer, et, me direz-vous, un animal tout à fait répugnant qui de plus arbore une suspecte couleur verte. C’est cette même couleur qui a mis la puce à l’oreille des chercheurs dès 1876, jusquà la résolution du mystère en 1965 : cette limace, animal sacré béni des dieux, est photosynthétique. Vous pouvez donc abandonner la certitude que seules les plantes tirent leur énergie du soleil. Des observations au microscope ont confirmé que les celllules du tube digestif d’Elysia abritent des chloroplastes* provenant des algues de sa nourriture. On baptise ces organites du joli nom de “kleptoplastes”, qui signifie, j’imagine, “plastes volés”.

Il faut bien reconnaître que cette acquisition “extra-végétale” de la photosynthèse n’est pas rigoureusement unique : un champignon, le lichen, et un autre animal, le corail, abritent des algues symbiotiques. Ceci dit, on les confond souvent avec des plantes, alors qu’Elysia (avec d’autres limaces de mer nudibranches) a le mérite de se comporter en véritable animal, de remuer et nager un tant soit peu dans son bocal, en plus de réaliser une prouesse technique : récupérer les chloroplastes sans l’algue qui se trouvait autour. Cet arrangement est sans doute plus rentable, car une algue sans chloroplastes est aussi photosynthétique que vous et moi, et donc représente un considérable volume mort du point de vue de la limace. Mieux, la limace parvient à entretenir ses chloroplastes pendant des mois, période pendant laquelle on peut donc les élever dans un aquarium avec une bonne lampe. Cette longévité suggère que la limace a acquis des gènes de maintenance pour ces organites non autonomes.

Cette étrangeté a une signification biologique : E. chlorotica se nourrit presque exclusivement d’une seule espèce d’algue, Vaucheria litorea ou V. compacta, qui n’est disponible que pendant une courte période. Pour survivre durant les 11 mois de leur cycle de vie, ces limaces ont donc prélevé les chloroplastes du contenu cellulaire dont elles se nourrisent, faisant en quelque sorte durer la nourriture (elles n’ont pas non plus des besoins métaboliques délirants). Une autre raison évolutive serait l’avantage à conserver les pigments des chloroplastes dans un but de camouflage. Malheureusement, l’explication proximale, ou encore le comment d’une telle symbiose, reste à expliquer. Vraisemblablement, ce processus a impliqué une phagocytose ménagée, des transferts de gènes, et surtout une longue coévolution. Dernier détail charmant, les expériences qui devraient aider à trancher toutes ces questions sont sabotées par le mucus surabondant que secrète ce sympathique animal.

La morale du jour, s'il en faut absolument une, c'est que la nature recèle bien des surprises si l'on cherche hors des sentiers battus, c'est à dire hors du petit nombre d'organismes modèles qui pourtant rendent d'immenses services à la recherche.

Pour plus d’informations, voici les références1, 2 des articles récents traitant d’Elysia, par Mary E. Rumpho et ses collaborateurs. Pour les déviants qui aiment les limaces de mer, une petite adresse :  http://www.seaslugforum.net/.

*Les chloroplastes sont les organites qui réalisent la photosynthèse chez toutes les plantes. Il est aujourd’hui acquis qu’ils proviennent de bactéries photosynthétiques qui furent les endosymbiontes de cellules eucaryotes, il y a bien longtemps.

1. ME Rumpho, EJ Summer, JR Manhart. Solar-Powered Sea Slugs. Mollusc/Algal Chloroplast Symbiosis. Plant Physiology 123 29–38 (2000).

2. ME Rumpho, EJ Summer, BJ Green, TC Fox, JR Manhard. Mollusc/algal chloroplast symbiosis: how can isolated chloroplasts continue to function for months in the cytosol of a sea slug in the absence of an algal nucleus? Zoology 104 303–312 (2001).