Les scientifiques pensent que cette étrange créature pourrait être à l’origine du cerveau moderne

L’énigme des gelées à peignes

Dans les profondeurs obscures des océans, des formes oblongues et gélatineuses brillent comme des lanternes fantomatiques. Ces créatures, connues sous le nom de cténophores ou « gelées à peignes », flottent et s’illuminent de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel depuis environ 550 millions d’années. Elles ont survécu à d’innombrables ères géologiques sans jamais développer de cerveau. Pourtant, ce qui leur en tient lieu pourrait bien représenter l’un des plus anciens ancêtres de cet organe complexe.

Contrairement à ce que leur nom anglais (« comb jellies ») pourrait laisser penser, les cténophores ne sont pas des méduses. Ces dernières appartiennent à l’embranchement des cnidaires. Les cténophores, eux, forment un phylum entièrement distinct. Présents dans toutes les régions océaniques du globe, ils rivalisent avec les éponges pour le titre prestigieux de plus vieil animal sur Terre. Leur histoire est celle d’une survie sans l’organe que nous considérons comme central.

Un système nerveux plus complexe qu’il n’y paraît

Pour percevoir leur environnement, les cténophores disposent d’une structure spécialisée appelée organe aboral. Cet organe leur permet de détecter la gravité, la lumière et la pression. Jusqu’à récemment, les scientifiques le considéraient comme un système bien plus primitif qu’un véritable cerveau. Mais une nouvelle étude menée par des chercheurs a remis en question cette certitude, révélant une complexité inattendue.

Cette découverte suggère une hypothèse fascinante : les premiers organes ressemblant à un système nerveux étaient peut-être bien plus centralisés et sophistiqués que ce que la communauté scientifique imaginait. Loin d’être une simple collection de capteurs, l’organisation neuronale des cténophores pourrait représenter une étape clé, une sorte de prototype archaïque du cerveau moderne.

Plongée dans l’aube du règne animal

Le biologiste marin Paweł Burkhardt, de l’Université de Bergen en Norvège, s’est spécialisé dans l’étude des mécanismes neuronaux des formes de vie apparues des centaines de millions d’années avant l’être humain. Les cténophores, dont l’émergence remonterait à la fin de la période de l’Édiacarien, juste après la plus ancienne extinction de masse connue, constituaient un sujet d’étude parfait. Des analyses génétiques antérieures avaient déjà établi que ces invertébrés lumineux étaient plus éloignés des autres animaux (métazoaires) que n’importe quel autre groupe, signifiant que leurs ancêtres se sont séparés de la lignée commune bien avant tous les autres.

Intrigué, Paweł Burkhardt a cherché à comprendre le fonctionnement précis de l’organe aboral et du réseau de neurones qui en émane. Il a alors collaboré avec Maike Kittelmann, une biologiste du développement de l’Oxford Brookes University au Royaume-Uni. Ensemble, ils ont utilisé pour la toute première fois la microscopie électronique en volume pour examiner la structure cellulaire tridimensionnelle d’un cténophore. Cette technique leur a permis de voir l’anatomie interne de ces créatures avec un niveau de détail sans précédent.

Les révélations du microscope

En étudiant l’espèce Mnemiopsis leidyi, les chercheurs ont fait plusieurs découvertes majeures. Ils ont observé un filet de neurones fusionnés, centralisé autour de l’organe aboral. Ce réseau forme des connexions synaptiques avec des neurones efférents, ceux qui transmettent les signaux moteurs au système nerveux périphérique et permettent à la créature d’agir. Ils ont également identifié 17 types de cellules différents, dont 11 étaient jusqu’alors inconnus.

L’équipe a noté que ces cellules contenaient de nombreuses vésicules, des sacs remplis de fluide. Pour Burkhardt et ses collègues, cela suggère que les cténophores sont capables d’un processus appelé transmission volumique. Par ce mécanisme, des molécules neuroactives, comme les neurotransmetteurs, sont libérées et diffusées dans les fluides extérieurs à la cellule. Dans leur étude publiée dans la revue Science Advances, les chercheurs ont déclaré : « Ensemble, la présence de types de cellules multiples et distincts identifie l’organe aboral comme un organe sensoriel complexe capable de traiter et d’intégrer divers signaux sensoriels. Une connexion directe avec le système locomoteur, [comme] les rangées de peignes, établit l’organe aboral comme un système essentiel pour le traitement des entrées et la coordination du comportement. »

Une fenêtre sur nos propres origines

Malgré ces avancées, de nombreux aspects de l’évolution et du développement des cténophores demeurent des mystères. Par exemple, pourquoi l’organe aboral persiste-t-il chez les cténophores adultes, alors qu’il disparaît après le stade larvaire chez les cnidaires comme les méduses et chez de nombreux bilatériens comme les poissons ? Cette question reste pour l’instant sans réponse.

Les voies moléculaires impliquées dans leur développement sont également uniques et nécessitent des recherches plus approfondies pour être élucidées. Aujourd’hui, les gelées à peignes sont en compétition avec les éponges pour le titre de premier animal à s’être différencié des autres organismes. Elles ne sont peut-être pas les méduses que leur nom suggère, mais ces créatures ancestrales nous offrent une précieuse fenêtre sur un passé lointain, qui pourrait même nous aider à percer les secrets de nos propres origines.

Selon la source : popularmechanics.com