Je ne suis pas un monstre

La science a transformé le calmar des monstres, dont on parle des contes de fées, en miracle

Chromatophores sur peau de calmar adulte colorée avec des anticorps. Les lignes radiales sont des muscles, le reste des lignes de connexion sont probablement des nerfs. Tout ce qui est visible sur la photo, en réalité, a une taille d'un mm et demi

Les céphalopodes occupent une place de choix dans les mythes culturels. Leurs longs tentacules, leurs grands yeux fixes et simplement la taille énorme d'un calmar géant nous effrayaient au moins du Moyen Âge, lorsque les histoires effrayaient les marchands de monstres qui les attendaient dans la mer sombre, prêts à engloutir des navires entiers avec des équipages.

Mais la science a beaucoup fait pour dissiper ces terribles histoires, et en même temps nourrir notre étonnement à quel point les céphalopodes sont incroyablement différents de nous. Nous savons déjà que ces créatures sont assez intelligentes et que leur cerveau n'est pas organisé du tout comme le nôtre. Certaines espèces de poulpes peuvent transcoder temporairement leurs gènes pour l'adaptation. Les calmars changent la couleur et le motif de leur peau, soit pour se cacher des prédateurs, soit pour communiquer entre eux. "Nous aimons parfois changer d'apparence avec des tatouages ​​ou des cosmétiques, mais nous n'avons rien à voir avec le calmar que le calmar possède", explique Steve Senft, neuroscientifique au Woods Hall Marine Biological Laboratory, PC. Massachusetts


L'illustration culte de l'édition de 1870 de «Vingt mille lieues sous les mers» de Jules Verne a façonné l'image du calmar tueur pour de nombreuses générations à venir

Senft étudie l'espèce Doryteuthis pealeii (calmar côtier à longues plumes ), dont les représentants mesurent environ 30 cm de long et vivent dans les régions occidentales de l'Atlantique, de Terre-Neuve au Venezuela. De minuscules cellules uniques, des chromatophores et des iridophores sont intégrés dans leur peau, comme l'explique Senft. «Ces corps sont étonnamment détaillés et de notre point de vue complètement étrangers», dit-il. - Les chromatophores sont conçus pour absorber la lumière de différentes longueurs d'onde et les iridophores la reflètent. Les chromatophores sont contrôlés directement par le cerveau de l’animal, et ici le système nerveux joue un rôle. Le calmar peut produire de nombreux modèles différents. Ils peuvent tacher les nageoires, les tentacules, les têtes et les parties du corps appelées le manteau. "Ils peuvent colorer différentes parties du manteau de différentes manières, et certains animaux peuvent envoyer des vagues de reflets dans tout le corps, et c'est un spectacle envoûtant."

Senft dit que les calmars sont capables de produire des dizaines de modèles. Et que peuvent-ils se dire? "Personnellement, je ne connais pas leur langue", explique Senft. "Mais il est clair qu’ils ont un système de communication." Lorsque le calmar nage dans un jambage, il présente des motifs différents pour différents calmars. Vous pouvez souvent voir comment le calmar montre différents motifs sur différentes parties du corps. Il montre un motif à une femme nageant à côté de lui et un autre à un homme de l'autre côté. Chacun peut tirer ses propres conclusions, mais je pense que c'est l'exemple le plus évident d'un ensemble de comportements qui sont finement organisés dans une école ou dans un groupe d'animaux. »

Travaillant au microscope, Senft rencontre des images qui sont belles en elles-mêmes. «Parfois, leur beauté éclipse l'information», dit-il. Senft nous a fourni plusieurs images qu'il a obtenues de calmars. Ils démontrent la transformation d'un monstre en miracle. «Il me semble que plus les gens font preuve de patience et regardent la nature qui les entoure, plus ils seront surpris», dit-il.



Chromatophores sur peau de calmar adulte colorée avec des anticorps. Les lignes radiales sont des muscles, le reste des lignes de connexion sont probablement des nerfs. Tout ce qui est visible sur la photo a en réalité une taille d'un mm et demi, mais contient tellement d'informations que le neuroscientifique Steve Senft peut agrandir l'image d'un faisceau de fibres nerveuses et presque distinguer les axones individuels. "Nous ne pouvons pas encore retracer chacun d'eux, mais c'est notre objectif", explique Senft. "Ce n'est pas évident à partir de cette image, mais lorsque vous en parcourez des centaines, vous commencerez à comprendre comment ce système fonctionne."



Cette image, qui rappelle le travail des impressionnistes français, contient de petites structures en forme de feuilles bleues, vertes et violettes - ce sont des iridophores, des cellules responsables de la capacité du calmar à changer de couleur et de motif. Les iridophores sont situés sous la forme de plaques qui se chevauchent et, en fonction de leur position relative, ils reflètent des couleurs différentes. Les branches ramifiées sont des nerfs qui transmettent des informations du cerveau aux iridophores sur la façon de les localiser. «Ces images ne sont qu'un aperçu du trou de serrure par rapport à la variété qui existe dans la nature - et c'est une autre raison de la tentation de la recherche. Après chaque dissection, je vois quelque chose de nouveau », explique Senft.



Embryon de calmar au microscope. Certaines couleurs sont obtenues grâce à la réflexion des faisceaux laser du matériau ou des colorants introduits par Senft dans le tissu. Les points rouges et jaunes sont des chromatophores responsables des nuances rouges, jaunes et brunes du calmar. Ils ne sont pas visibles sur la photo, mais les chromatophores sont entourés de muscles à la manière des rayons de la roue qui, par contraction et relaxation, modifient le diamètre des chromatophores et leur taille apparente.



Ces câbles sont des nerfs, chacun composé de minuscules fils, des axones. Les axones se ramifient vers diverses cibles, telles que les chromatophores et les iridophores. Lorsqu'il est activé, un neurone peut changer tout un ensemble de chromatophores et donner au calmar une couleur rouge ou former un motif tacheté comme la couleur des œufs de caille. «Au microscope, j'ai vu des dizaines de tels axones, et la géométrie de certaines branches est incroyable», explique Senft.



Calmar récemment éclos avec un corps presque transparent. Le tube rouge-rose au centre est un «stylo», une structure solide qui rigidifie le corps mou du calmar, et un système digestif vert foncé est partiellement visible derrière lui. Les taches noires sont des chromatophores. Les zones jaunes, les ganglions en forme d'étoile, constituent le système nerveux. «Ce sont les intersections de nombreuses entrées et sorties, et c'est un peu comme un petit ordinateur à l'extérieur du cerveau principal», explique Senft. "Vous pouvez voir où sont les nerfs, ce sont des lignes vertes translucides."



Chaque cercle noir est un chromatophore, et les tiges illuminées qui en sortent sont les fibres nerveuses d'un calmar adulte, que Senft a teinté avec un colorant spécial. «Ce réseau de communication donne l'impression d'un Web en désordre», explique Senft. Des images similaires l'aident à comprendre la complexité du système de signal calmar.