Paul Bartels a une montée d’adrénaline chaque fois qu’il découvre une nouvelle espèce de tardigrade, le phylum d’animaux microscopiques le plus connu pour être à la fois étrangement mignon et capable de survivre au vide spatial.

« Le premier article que j’ai écrit décrivant une nouvelle espèce, il y avait un sentiment maternel-paternel – comme si je venais de donner naissance à cette nouvelle chose », a-t-il déclaré en 2016.

La ruée vient, en partie, parce que les tardigrades sont les animaux les plus fascinants connus de la science, capables de survivre dans à peu près tous les environnements imaginables. « Il y a des écosystèmes dans l’Antarctique appelés nunataks où le vent emporte la neige et la glace, exposant des affleurements de rochers, et les seules choses qui vivent dessus sont des lichens et des tardigrades », explique Bartels, zoologiste spécialiste des invertébrés au Warren Wilson College en Caroline du Nord.

Cueillez un morceau de mousse, et vous trouverez des tardigrades. Dans le sol : des tardigrades. Dans l’océan : vous comprenez. Ils vivent sur tous les continents, sous tous les climats, et sous toutes les latitudes. Leur extrême résilience leur a permis de conquérir la planète entière.

Et bien que les biologistes connaissent les tardigrades depuis l’aube du microscope, ils commencent tout juste à comprendre comment ces organismes remarquables sont capables de survivre partout. Des biologistes comme Bartels ont étudié plus de 1 000 espèces de tardigrades dans le monde entier, en essayant d’inverser leur remarquable capacité de survie. Voici ce qu’ils ont appris jusqu’à présent.

1) Tout d’abord : Les tardigrades sont étrangement mignons

Les tardigrades semblent être le type d’animal que Pixar mettrait en scène dans un film pour enfants à la fois affirmatif et déchirant. « Ils sont très charismatiques », dit Bartels.

Il suffit d’en regarder un pour comprendre pourquoi.

Les tardigrades – qui peuvent atteindre un millimètre de long – nagent avec quatre ensembles de pattes tronquées qui semblent beaucoup trop petites pour leur corps. Au bout de chaque patte se trouve une série de petites griffes. Les tardigrades se déplacent dans l’eau comme le ferait un ours en traversant une rivière. D’où leur surnom d' »ours d’eau ».

Les tardigrades peuvent bouger leur tête indépendamment de leur corps, et certaines espèces ont des yeux. Lorsque vous les regardez au microscope, ils vous fixent droit dans les yeux, sans être dérangés par les humains.

2) Les tardigrades peuvent se transformer en tuns – ce qui leur permet de survivre à peu près partout

La plupart des animaux microscopiques ont besoin d’eau pour survivre – sinon, ils peuvent s’évaporer si on les sort de l’eau.

Mais pas les tardigrades.

Lorsqu’ils sont retirés de l’eau et asséchés, les tardigrades peuvent se transformer en forteresse cellulaire, rentrant leurs pattes et leur tête, formant une forme de pilule compacte appelée « tun ».

Dans cet état de tun, les tardigrades produisent du glycérol (antigel), et sécrètent également du tréhalose, un sucre simple aux propriétés de conservation remarquables. « Le tréhalose est considéré comme un cocon qui emprisonne la biomolécule à l’intérieur d’une matrice vitreuse, comme l’ambre qui enferme les insectes », explique un article paru en 2009 dans Protein Science. Lorsque le tréhalose se cristallise, le tardigrade se momifie dans une armure de verre.

Ce processus est appelé vitrification, et les scientifiques ont essayé de le reproduire pour l’utiliser dans la protection d’autres tissus cellulaires délicats comme le sperme et les œufs.

Dans cet état d’hibernation, les tuns peuvent résister à peu près à tous les assauts. L’eau bouillante et les températures proches du zéro absolu (c’est-à-dire aussi froides que le froid peut l’être) ne les effraient pas.

En 2007, l’Agence spatiale européenne a lancé un satellite transportant (entre autres), une charge utile de tardigrades sous forme de tun, et les a exposés sélectivement au vide spatial et au rayonnement cosmique. Dix jours plus tard, les tardigrades ont été ramenés sur Terre et réhydratés. De façon remarquable, une poignée d’entre eux ont survécu à la fois aux radiations et au vide, ce qui en fait les premiers animaux répertoriés à survivre à une exposition complète à l’espace.

Les recherches ont également montré que les tun peuvent survivre à des pressions allant jusqu’à 87 022,6 livres par pouce carré – six fois ce que vous trouverez dans la partie la plus profonde de l’océan. (Autour de 43 00 PSI, « la plupart des bactéries et des organismes multicellulaires meurent », a rapporté Nature.)

En tant que tunnel, le tardigrade réduit son métabolisme de 99,99% en attendant un environnement plus approprié. On a même rapporté que des tuns ont survécu plus de 100 ans avant de se réhydrater.

En 1983, une équipe de scientifiques japonais en voyage dans l’Antarctique a recueilli quelques tardigrades et les a mis dans un congélateur pendant trente ans. Lorsque les tardigrades ont dégelé en mai 2014, ils n’ont pas cherché à se venger de l’humanité pour leur emprisonnement. Au lieu de cela, ils se sont promenés sur une plaque de gel d’agar comme si rien ne s’était passé. Et puis ils se sont reproduits.

Voyez-les se réveiller ci-dessous :

Les tardigrades ont différentes adaptations pour une grande variété de menaces environnementales. Dans des conditions chaudes, ils libèrent des protéines de choc thermique, qui empêchent d’autres protéines de se déformer. Certains tardigrades peuvent former des kystes bulleux autour de leur corps. Comme des gilets pare-balles, les kystes leur permettent de survivre dans des climats difficiles sans avoir à passer en mode tuning complet.

Et les scientifiques espèrent apprendre à imiter ces adaptations remarquables pour d’autres organismes. (Il y a quelques petites preuves que l’insertion d’une protéine tardigrade dans des cellules humaines aide à protéger les cellules humaines des radiations.)

Les tardigrades sont parfois appelés « extrêmophiles », un terme utilisé pour décrire les bactéries super robustes qui peuvent vivre sur les cheminées océaniques et d’autres environnements extrêmement inhospitaliers. Bartels précise qu’ils ne sont pas des extrêmophiles, car ils ne « vivent » pas vraiment et se déplacent en mode tunique. « Il est très facile de les tuer lorsqu’elles se déplacent dans leur environnement normal », explique Bartels.

Mais sous leur forme tun, elles sont extrêmement difficiles à tuer. Et, à la suite d’un cataclysme comme l’impact d’un astéroïde, ils seraient probablement les derniers êtres vivants sur Terre. Selon les auteurs d’un article paru en 2017 dans Nature’s Scientific Reports, pour tuer tous les tardigrades sur Terre, il faudrait un événement suffisamment puissant pour vaporiser tous les océans. Attendez-vous donc à ce que les tardigrades survivent jusqu’au bout de la Terre.

3) Ils font l’amour pendant une heure

Si nous savons tout cela sur la façon dont les tardigrades se protègent des menaces, nous devrions savoir comment ils s’accouplent, non ? Pas vrai ?

« Bien que les tardigrades aient été étudiés pendant près de 245 ans et qu’à ce jour plus de 1200 espèces aient été décrites, il n’existe que quelques publications concernant l’histoire de vie ou le comportement d’accouplement des tardigrades », expliquent des chercheurs du Musée d’histoire naturelle de Görlitz, en Allemagne, dans le Journal of Zoological Systems and Evolutionary Research écrit en 2016.

Les chercheurs ont donc entrepris de corriger cette lacune de la science, en filmant 30 couples de tardigrades en train de copuler pour une étude inédite.

Le résultat : Pour la première fois publiée dans une revue scientifique, voici une vidéo de deux tardigrades en train de s’envoyer en l’air.

Oui, c’est un peu difficile de voir ce qui se passe. Heureusement, les scientifiques ont dessiné un diagramme de bande dessinée pour aider. En gros, le mâle (en bas du schéma et à droite du GIF) s’enroule autour de la tête de la femelle et s’y maintient avec ses pattes avant. La femelle stimule alors le mâle « en bougeant ses stylets et en contractant le pharynx suceur , » selon les auteurs de l’étude.

Les scientifiques notent que l’ensemble du processus prend environ une heure, pendant laquelle « le sperme éjacule plusieurs fois ». On peut désormais ajouter la copulation marathonienne à la liste des capacités impressionnantes de cet animal.

4) Les tardigrades sont souvent les premiers à ouvrir la voie à de nouveaux écosystèmes

Byron Adams, biologiste à l’université Brigham Young, explique que les tardigrades sont souvent les premiers à coloniser de nouveaux environnements hostiles. Ils agissent comme des maillons fondateurs des chaînes alimentaires.

Un exemple : « Lorsqu’un volcan entre en éruption et que la lave en fusion se déverse sur tout ce qui se trouve dans l’écosystème, tout est mort dans cet écosystème », écrit-il dans un courriel. « Les tardigrades sont parmi les tout premiers animaux multicellulaires à coloniser. Les tardigrades se nourrissent des microbes qui vivent dans cet environnement. » Les tardigrades, à leur tour, accumulent les éléments essentiels à la vie – tels que l’azote, le carbone et le phosphore – qui permettent ensuite aux plantes et aux autres formes de vie de s’installer.

Adams a mené des travaux de terrain en Antarctique, étudiant comment la fonte du pergélisol aura un impact sur l’écosystème microscopique qui s’y trouve. Parce que les tardigrades sont omniprésents, ils sont susceptibles de jouer un rôle dans la façon dont le continent antarctique change avec le réchauffement climatique.

« Ils ont préparé le terrain pour d’autres organismes », a déclaré Adams en 2016. « Ils ont créé les niches dans lesquelles d’autres organismes plus complexes ont évolué. Et je pense que c’est totalement cool. »

5) À peu près tout le monde peut découvrir de nouvelles espèces de tardigrades

Parce que les tardigrades peuvent survivre à n’importe quel environnement, ils ont proliféré à travers le monde. Si vous ramassez une pierre dans votre jardin, il y a probablement des tardigrades qui vivent en dessous. Bien que plus de 1 000 espèces aient déjà été identifiées, d’autres sont découvertes chaque année.

L’une des classes de premier cycle de Bartels a découvert une nouvelle espèce sur la côte de la Caroline du Sud. La classe a voté pour donner à l’espèce le nom de spaghetti – juste parce qu’elle le pouvait. « Ils ont été très excités », a déclaré Bartels.

Carleton College a un guide de terrain pratique pour trouver les tardigrades . Juste cinq étapes faciles ! Vous pouvez acheter un microscope de poche super bon marché qui se fixe à la caméra d’un téléphone cellulaire pour les voir.

1. Récupérez une touffe de mousse ou de lichen (sèche ou humide) et placez-la dans une boîte peu profonde, comme une boîte de Pétri.

2. Faites-la tremper dans l’eau (de préférence de l’eau de pluie ou de l’eau distillée) pendant 3 à 24 heures.

3. Retirez et jetez l’excès d’eau de la boîte.

4. Secouez ou pressez les touffes de mousse ou de lichen au-dessus d’une autre boîte transparente pour récupérer l’eau piégée.

5. En commençant sur une lentille à faible objectif, examinez l’eau à l’aide d’un stéréomicroscope.

6. Utilisez une micropipette pour transférer les tardigrades sur une lame, qui peut être observée avec une puissance plus élevée sous un microscope composé.

6) Avons-nous mentionné qu’ils sont curieusement mignons ?