La méduse immortelle, présente dans la plupart des océans du monde, est unique dans le règne animal pour son espérance de vie illimitée. Le secret de son immortalité fascine autant les humains qu’elle intrigue les généticiens. En 2022, les chercheurs ont révélé leurs découvertes sur le processus génétique qui permet à cette créature de rajeunir. Voici un portrait de cette créature dont l’ADN captive le monde scientifique.
Identification de la méduse immortelle
La méduse immortelle appartient aux Turritopsis, un genre de cnidaires hydrozoaires de la famille des Oceaniidae. Ces créatures se distinguent par la présence d’un velum, contrairement à d’autres cnidaires tels que les scyphozoaires (les « vraies » méduses). Le velum est un repli de l’ombrelle qui agit comme un entonnoir, réduisant ainsi le diamètre de l’orifice d’entrée de la cavité gastrovasculaire. Ce mécanisme permet une augmentation de la force de l’eau éjectée, donc un déplacement plus performant, et réduit également l’afflux d’eau. Le terme vernaculaire de méduse immortelle recouvre en réalité deux espèces :
- Turritopsis nutricula. Découverte en 1857 par le scientifique John McCrady, cette méduse mesure entre 4 et 5 mm ;
- Turritopsis dohrnii. Découverte fortuitement en 1988 par Christian Sommer, un étudiant allemand en biologie marine, cette méduse mesure environ 1 cm de diamètre.
Description de la méduse immortelle
Les deux espèces de méduse immortelle présentent une forme de cloche transparente au milieu de laquelle on voit très clairement un estomac rouge vif. Turritopsis nutricula s’adapte à son nouvel environnement : ainsi, elle arbore 8 tentacules dans les eaux tropicales et jusqu’à 24 ou plus dans les régions tempérées. Turritopsis dohrnii distribue un nombre de tentacules variant entre 8 pour les immatures à 90 pour les adultes. Leurs longs tentacules peuvent compter une centaine de filaments.
Habitat de la méduse immortelle
La distribution des deux espèces diffère. À l’origine, Turritopsis nutricula colonise la mer des Caraïbes alors que Turritopsis dohrnii évolue en Méditerranée et dans les eaux du Japon. Cependant, leur aire de répartition s’étend de plus en plus chaque année. Doté d’une forte capacité d’adaptation à divers habitats, ce petit animal fréquente désormais la plupart des océans du globe. On rencontre les deux méduses immortelles dans les marinas, sur les coques de bateaux et les fonds océaniques. Elles se nourrissent principalement de plancton, de minuscules mollusques, de larves et d’œufs de poisson.
Prolifération de la méduse immortelle
La méduse immortelle commence à inquiéter par sa prolifération anormale dans les eaux de la planète, une source de préoccupation pour les scientifiques qui parlent « d’invasion mondiale silencieuse ». Parmi les causes identifiées de son expansion figure d’abord son immortalité. Mais d’autres raisons sont avancées telles que le réchauffement climatique et l’activité humaine. La surpêche de ses principaux prédateurs est une première hypothèse. Un deuxième motif serait son transport involontaire par les navires et sous-marins qui répandraient ensuite l’animal dans les ports en vidant l’eau des ballasts.
Immortalité de la méduse
Turritopsis nutricula et Turritopsis dohrnii présentent la même particularité : elles sont capables de rajeunir par un processus complexe que nous détaillerons plus bas. Au milieu des années 1990, après plusieurs années de recherches, la mise en évidence de cette caractéristique a ébranlé le monde scientifique. En revenant au stade de polype à partir du stade adulte, l’animal inverse le processus de vieillissement (en zoologie, les polypes sont les unités individuelles des organismes de la classe des hydrozoaires). La méduse peut aussi reconfigurer ses cellules défaillantes en cellules neuves lorsqu’elle se trouve dans une situation de stress (affamée, blessée ou âgée). En 2011, un chercheur en biologie marine à l’université de Kyoto, a observé le rajeunissement de Turritopsis nutricula 10 fois de suite ! Ce mécanisme peut se poursuivre indéfiniment, rendant ainsi la méduse théoriquement immortelle. Dans la réalité, la plupart d’entre elles meurent par prédation ou maladie sans avant avoir profité de leur super pouvoir.
Cycle de vie de la méduse immortelle
La vie de la méduse immortelle comprend deux stades communs à la plupart des hydrozoaires :
- Le polype (fixe) est accroché aux fonds marins. Sa reproduction est asexuée par bourgeonnement médusaire : il libère une colonie de minuscules méduses qui vont se développer jusqu’au stade adulte ;
- L’adulte (benthique) se déplace dans les fonds marins. Il se reproduit de manière sexuée en produisant des gamètes. Le sperme du mâle féconde les ovules de la femelle et le zygote ainsi formé se mue en une larve qui dérive jusqu’à trouver un endroit où se fixer. Une fois installé, il se transforme en polype.
La méduse immortelle peut retourner au stade de polype même après avoir atteint sa maturité sexuelle. Par exemple, en cas de blessure (ou de vieillesse), le processus s’enclenche aussitôt et en quelques jours, l’adulte retourne en phase juvénile pour commencer une nouvelle vie. Chez les autres hydrozoaires, cette transformation est impossible et une fois devenus matures, ils finissent par mourir.
Le secret de l’immortalité de la méduse
L’immortalité biologique marquée par des séquences de vie illimitées place la méduse immortelle au cœur de la recherche biologique. En 2022, après des années d’études sur le phénomène, une équipe de scientifiques de l’Université d’Oviedo en Espagne a contribué à décrypter le génome de cet animal. Leurs travaux se sont appuyés sur divers outils bioinformatiques et la génomique comparative (en comparant la structure génétique de Turritopsis dohrnii avec celle de Turritopsis rubra, une espèce proche mais mortelle). Les chercheurs ont découvert que la méduse immortelle possède une série de variations génétiques qui participent à sa plasticité biologique et à sa longévité. Les gènes mis au jour par l’équipe espagnole sont associés aux différentes clés du vieillissement telles que la réparation et la réplication de l’ADN, le renouvellement de la population de cellules souches ou encore, la réduction de l’environnement cellulaire oxydatif qui endommage les cellules. L’analyse détaillée de chaque étape du rajeunissement de la méduse a permis d’identifier une série de changements dans l’expression des gènes qui sont nécessaires pour que les cellules se transforment, un processus appelé dédifférenciation. En résumé :
- Turritopsis nutricula possède deux fois plus de copies de gènes qui protègeraient et répareraient l’ADN que la mortelle Turritopsis rubra ;
- La production de plus grandes quantités de protéines protectrices et réparatrices que les autres méduses lui permet de retarder la division cellulaire et d’empêcher la détérioration des télomères, les capuchons protecteurs des chromosomes ;
- Tous ces mécanismes agiraient en synergie afin de garantir le rajeunissement de la méduse immortelle.
À partir de ces connaissances, la recherche espère trouver des réponses aux nombreuses maladies liées à l’âge. Les gènes identifiés pourraient en effet se révéler utiles pour fournir des informations sur les cancers ou la neurodégénérescence. Pour l’instant, la quête de l’immortalité biologique reste un rêve pour l’être humain.
