Un nématode préservé 46 000 ans dans le pergélisol aurait été ramené à la vie

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Le pergélisol, vu au sommet de la falaise, fond dans la rivière Kolyma à l'extérieur de Zyryanka (Russie), le 4 juillet 2019. | Michael Robinson Chavez/The Washington Post/Getty Images
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Issu du pergélisol sibérien, un nématode a été réanimé après 46 000 ans de congélation. Cette expérience, réalisée par une équipe internationale de chercheurs, révèle une nouvelle espèce de nématode et repousse les limites de la survie des organismes dans des conditions extrêmes. Elle ouvre des perspectives pour la cryoconservation et la recherche de la vie dans des environnements inhospitaliers, y compris extraterrestres.

La vie, dans sa diversité et sa résilience, ne cesse de surprendre. Issu des profondeurs gelées de la Sibérie, un organisme a fait une réapparition remarquable après un sommeil de 46 000 ans. Il s’agit d’un nématode, un petit ver multicellulaire, qui a été réanimé par des chercheurs après avoir été congelé pendant des millénaires.

Cette étude, menée par une équipe internationale de scientifiques, a non seulement permis de réveiller cet organisme de son sommeil glacial, mais a également mené à la découverte d’une espèce jusqu’alors inconnue. Elle repousse les limites de notre compréhension de la survie des organismes dans des conditions extrêmes, et pourrait avoir des implications majeures pour la recherche sur la vie extraterrestre. L’étude est disponible dans la revue PLOS Genetics.

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Le nématode, champion de la résilience

Le nématode est un organisme multicellulaire de petite taille, souvent assimilé à un ver. Sa taille modeste ne doit cependant pas nous tromper sur sa robustesse. En effet, le nématode est reconnu pour sa résilience exceptionnelle, une capacité à survivre et à prospérer dans des conditions souvent hostiles à la vie.

On le trouve dans les déserts arides, où l’eau est rare et l’amplitude des températures entre le jour et la nuit est considérable. Il est également présent dans les profondeurs de l’océan, où la pression est écrasante et la lumière quasi absente.

Cependant, même pour un nématode, survivre pendant des dizaines de milliers d’années dans le pergélisol est un exploit. Le pergélisol, un sol perpétuellement gelé, est de ce fait très inhospitalier. Les températures y sont extrêmement basses, l’eau est sous forme solide et les nutriments sont rares. Pourtant, le nématode a réussi à survivre dans ces conditions pendant environ 46 000 ans.

localisation nematode
Localisation de l’affleurement de Duvanny Yar sur la rivière Kolyma, au nord-est de la Sibérie, en Russie, où l’échantillon a été trouvé. (B) Vue de la partie supérieure de l’affleurement, composé de coins de glace et de dépôts limoneux de pergélisol. (C) Schéma lithostratigraphique des gisements, montrant l’emplacement de l’emprunt de rongeurs étudié (cercle rouge). (D) Terrier de rongeurs fossiles avec litière herbacée et graines enfouies dans des dépôts de pergélisol ; m a.r.l. = mètres au-dessus du niveau de la rivière. © A. Shatilovich et al., 2023

La technique de réanimation : un réveil progressif

Pour réanimer le nématode, les chercheurs ont utilisé une technique qui implique un réchauffement progressif de l’organisme. Cette approche délicate a été choisie pour éviter un choc thermique qui aurait pu endommager les cellules du nématode. Le processus de réchauffement a été soigneusement contrôlé pour permettre au nématode de « se réveiller » lentement et de reprendre progressivement ses fonctions normales, comme l’expliquent les chercheurs dans un communiqué.

Cette technique de réanimation est une avancée significative dans le domaine de la cryoconservation. La cryoconservation est une méthode qui permet de préserver les cellules, les tissus et même les organes entiers à des températures très basses. Elle est couramment utilisée en médecine, où elle permet de conserver des échantillons biologiques.

La réussite de la réanimation du nématode pourrait avoir des implications majeures pour la cryoconservation. Elle suggère qu’il est possible de préserver la vie pendant des périodes extrêmement longues et de la réanimer avec succès. Cela pourrait offrir de nouvelles possibilités pour la conservation à long terme des cellules et des tissus, et potentiellement pour la recherche sur la prolongation de la vie.

morphologie nematode
Morphologie générale d’un P. kolymaensis femelle. © Alexei V. Tchesunov and Anastasia Shatilovich/ Institute of Physicochemical and Biological Problems in Soil Science RAS

Une nouvelle espèce révélée par l’analyse génomique

L’analyse génomique du nématode a permis aux chercheurs de faire une découverte surprenante : il s’agit d’une espèce jusqu’alors inconnue. Pour réaliser l’analyse génomique du nématode, les chercheurs ont dû procéder à son extraction, une tâche délicate étant donné l’âge et la fragilité de l’échantillon. Puis ils ont procédé à son séquençage. Une fois le génome du nématode obtenu, ils ont procédé à une analyse phylogénétique.

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L’assemblage du génome et la phylogénomique révèlent que l’espèce P. kolymaensis nouvellement découverte est triploïde. ©  A. Shatilovich et al., 2023

Grâce à cette analyse, ils ont donc pu déterminer que le nématode du pergélisol appartenait à une espèce jusqu’alors non décrite, qu’ils ont nommée Panagrolaimus kolymaensis. En comparant son génome à celui du nématode modèle Caenorhabditis elegans, les chercheurs ont identifié des gènes communs aux deux espèces qui sont impliqués dans la cryptobiose, un état de vie suspendue qui permet à certains organismes de survivre dans des conditions extrêmes.

Ces données permettent de retracer l’histoire évolutive de ces organismes et peuvent aider à comprendre comment ils ont évolué pour survivre dans des environnements variés. Ces informations pourraient éclairer notre compréhension de l’évolution de la vie sur notre planète.

Nématodes et vie extraterrestre

Mais la capacité du nématode à survivre pendant des milliers d’années dans le pergélisol sibérien a des implications qui dépassent largement notre planète. En effet, cette découverte pourrait avoir un impact significatif sur la recherche de vie extraterrestre.

La survie du nématode dans des conditions aussi extrêmes sur Terre suggère que la vie pourrait être possible dans des environnements similaires sur d’autres planètes. Certaines planètes ou lunes du système solaire, comme Mars ou Europe (une lune de Jupiter), sont connues pour avoir des conditions environnementales très difficiles, y compris des températures très basses et des sols gelés qui pourraient être comparables au pergélisol. Cette découverte souligne donc l’importance de la recherche sur les extrêmophiles.

Source : PLOS Genetics

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