Mercredi 10 janvier 2018 à 17:54

Zoologie, botanique, évolution

    Sans doute ne savez vous pas ce qu’est un « blob » et encore moins un « Physarum polycéphalum ». Je n’en n’avais aucune idée avant d’avoir lu un article dans la revue « Pour la Science ».
    Les scientifiques appellent cette plante particulière le « blob » en pensant au monstre d’un film d’horreur, visqueux et gluant. Elle ressemble à une moisissure, ou une levure, de couleur jaune vif, et elle a une particularité rare : elle est formée d’une seule cellule, mais, alors que la taille d’une cellule est habituellement de quelques microns et qu’elle ne possède qu’un noyau, le blob unicellulaire peut s’étaler sur plusieurs mètres carrés et comporter des milliards de noyaux.
    Et ce n’est pas sa seule originalité.
    Si cette plante est classée dans la catégorie des « fungi » (levures, moisissures et champignons ), elle a certaines caractéristiques de comportement du monde animal.

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    En général les cellules des organismes évolués se reproduisent par mitose : le matériel génétique se duplique, puis se sépare; les noyaux se séparent tous deux identiques et deux cellules diploïdes (les chromosomes vont par paires) se séparent (cf. schéma ci-dessous).
http://lancien.cowblog.fr/images/Vegetationarbres2/350pxEvenementsimportantsenmitosesvg.png    Le « blob » se reproduit très différemment et a une structure très particulière.    
    Comme par exemple les champignons, des protubérances de la cellule produisent des spores qui donnent naissance à des gamètes, qui n’ont qu’un seul chromosome (haploïdes), et qui fusionnent pour donner une cellule fille diploïde.
    Mais chose rare, dans le cas du blob, cette cellule ne va pas se diviser en deux autres identiques, mais seuls les noyaux vont se diviser et l’on n’aura qu’une cellule unique qui grandit peu à peu avec une multitude de noyaux, mais qui peut se reproduire selon le même cycle; (cf. schéma ci-dessous).
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    Seules des gamètes de sexe différent peuvent fusionner, mais pas de problème de rencontre pour les blobs, car il y a 720 sexes différents !!
    De plus le blog a une propriété particulière : si vous coupez un blob en deux, vous avez deux blobs parfaitement vivants et en pleine forme. A l’inverse si vous mettez deux blobs en contact, ils fusionnent en un seul blob, évidemment plus étendu, mais avec une parfaite entente au sein du nouveau blob.

    Le blob se déplace, notamment pour trouver sa nourriture. Il est parcouru par un réseau de « veines » dans lesquelles circule un liquide qui contient des protéines et des nutriments. Le courant du liquide dans ces veines s’inverse toutes les deux minutes, exerçant ainsi des pressions uniformément réparties sur la cellule. Mai si le blob veut se déplacer, il privilégie une direction dans laquelle le liquide se déplace davantage et exerce donc une pression directionnelle sur la cellule qui alors se déplace dans cette direction, à quelques centimètres par heure.

    Le blog se nourrit de spores, de bactéries, de champignons et moisissures. Comme il n’a pas de bouche, il phagocyte ses proies : il se lie à elles par ses pseudopodes et des « colles » utilisant des glucoses. Il y a alors une fusion de la paroi de la proie avec la membrane de la cellule blob et celle -ci va digérer sa proie grâce à des enzymes.

    Les blobs ont des comportements proches d’animaux, en ce sens qu’on peut leur faire subir un apprentissage, qu’ils peuvent transmettre à d’autres blobs si on les fusionne et on les re-sépare ensuite.

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     Ainsi les blobs peuvent s’habituer au milieu. Si on les sépare de nourriture éventuelle par un chemin qu’ils vont emprunter pour se l’approprier, on peut mettre sur ce chemin un produit chimique répulsif (du sel par exemple).
    Le blob va alors mettre beaucoup de temps pour parcourir le chemin. Mais si on répète l’expérience plusieurs fois, il mettra de moins en moins de temps, ayant acquis de l’expérience par apprentissage.

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    Plus étonnant, les chercheurs ont placé deux blobs devant deux entrées proches d’un labyrinthe, et de la nourriture à deux sorties de cet espace.
Les deux blobs ont commencé à se propager dans le labyrinthe, ont fusionné entre eux et ont peu à peu rempli tout l’espace du labyrinthe jusqu’aux deux stocks de nourriture? Puis, une fois cette nourriture repérée, ils se sont retirés de toutes les parties inutiles du labyrinthe, n’occupant plus que les deux plus courts chemins des entrées à la nourriture.

http://lancien.cowblog.fr/images/Vegetationarbres2/blobavoine.jpg    Encore plus étonnant, les chercheurs ont disséminé tout autour d’un blob des flocons d’avoine en divers emplacements. Le blog est alors allé chercher sa nourriture en s’étalant sur l’emplacement; mais dans la cellule chaque fois que le blob trouvait un nouveau flocon d’avoine, une veine apparaissait dans sa circulation, entre le point précédent et le nouvel emplacement. A la fin de l’expérience un réseau de veines s’était formé dans la cellule, reliant tous les points où se trouvaient des flocons d’avoine. Mais le réseau ne comportait que les chemins les plus courts en ligne droite, et avec une redondance minimale, les chemins inutiles ayant été éliminés.

    A croire que les blobs ont appris la géométrie et la théorie des graphes !!

    Les chercheurs ont alors fusionné des blobs « initiés par apprentissage », avec des blobs « naïfs » qui ne l’avaient pas subi. Au bout de diverses durées ils ont séparé les blobs fusionnés. Si la fusion avait duré plus de 3 heures, les deux blobs avaient les mêmes « connaissances » : le blob initié avait transmis ce qu’il avait appris au blob naïf.
    On ne connaît pas exactement le mécanisme de cette transmission, mais il est de nature chimique, soit par formation de composés chimiques par apprentissage, soit par modification épigénétique de l’ADN, modifications transmises d’un blog à l’autre demandant une durée d’environ 3 heures.
   
Nota : les schémas sont empruntés à l’article de la revue « Pour la Science ».


Par jazz le Samedi 13 janvier 2018 à 15:38
un musical et poètique bonjour Jean-pierre
te souhaitant un bon w end, A= du troubadour Emmanuel
 

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