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Apparu sur Terre il y a un milliard d’années, le blob, de son nom scientifique Physarum polycephalum, est une créature intriguante qui fascine les scientifiques. Ni champignon, ni plante, ni animal, mais un organisme unicellulaire eucaryote : une unique cellule avec des centaines de noyaux, capable de se déplacer, parfois à vive allure, « d’apprendre » à aimer la caféine ou la quinine et de transmettre ses apprentissages à un congénère en fusionnant avec lui, qui se dessèche mais ne meurt pas… bizarre, bizarre.
Physarum polycephalum se développant sur des flocons d'avoine.
Mon nom latin Physarum polycephalum m’a été donné il y a presque 200 ans par le mycologue américain Lewis David von Schhweinitz (1780-1834). Et oui, j’avais une tête de champignon ou plutôt comme mon nom l’indique de vessie à plusieurs têtes ! Heureusement, en 1969, un autre mycologue, Lindsay Olive (1917-1988) m’a fait changer de classe et m’a rangé chez les protistes (qui signifie le premier de tout). Du coup, je ne suis ni plante, ni animal, ni champignon, mais j’ai mon propre règne, créé pour moi en 1997 par la généticienne Sandra Baldauf, les mycétozoaires (mycetozoa) ou myxomycètes. En 2015, mon génome a été séquencé en grande partie. Depuis, j’appartiens aux amibozoaires (amoebozoa).
J’appartiens au règne des protozoaires, comme la paramécie, des organismes eucaryotes mobiles à une seule cellule (unicellulaire) qui se nourrissent par phagocytose ; c’est à dire que « j’englobe » ma nourriture, comme les macrophages des humains qui phagocytent des débris cellulaires et des agents pathogènes. Dans la nature, je perçois ma nourriture à distance et je mange tout - des champignons, des bactéries, des levures et d’autres micro-organismes-, une vraie poubelle, je fais le vide. Pour se nourrir, le blob absorbe sa nourriture qui est composée de bactéries et de champignons. Puis il la digère grâce à des substances chimiques. Quand il trouve de la nourriture, il communique avec ses congères à l’aide de ses récepteurs chimiques. Deux blobs génétiquement identiques sont alors capables de fusionner pour n’en créer qu’un, à l’inverse, le blob peut se rediviser en plusieurs clones.
Alors même qu'il n'a ni bouche, ni estomac, ni yeux, il arrive parfaitement à détecter la présence de nourriture (de la matière organique morte couverte de champignons, bactéries et autres microbes) et à l'ingérer. Son arme fatale ? Un blob prédatant des bactéries. Il s’enroule lentement autour de ces nutriments jusqu’à former une petite chambre digestive. Les nutriments sont absorbés. Partout à sa surface, de nouveaux sites de phagocytose peuvent s’activer en parallèle, pour peu que le blob ait assez d’enzymes et d’énergie (ATP) en réserve. Comme une armée de petites pinces invisibles, il racle son environnement, miette par miette.
Voici une liste de ses aliments préférés! Le physarum polycephalum adore manger, plus vous nourrirez votre blob et plus il grandira! Découvrez la nourriture du blob!
Cette liste n'est pas exhaustive!
Au labo, on me nourrit de flocons d’avoine. Au laboratoire, le plasmode est cultivé sur de la gélose en boîte de Petri, nourri par des flocons d’avoine.
Culture du Physarum polycephalum en laboratoire.
En fait, il existe 140 espèces du genre Physarum (Physarum roseum, Physarum rubiginosum, Physarum virescens,…), certaines vivant spécifiquement dans le désert, d’autres sous la neige, chacune avec sa couleur : jaune, bleu, vert, rose, rouge, mais toujours sans forme particulière et ressemblant, certains le disent, à duvomi visqueux. Quand on me regarde de près, on voit comme des veines (photo David Vila) dans lesquelles circule le « protoplasme », un liquide rempli de nutriments et de molécules essentielles pour ma survie, mon « sang » en quelque sorte. Il circule très vite (1 à 2 mm par seconde) et c’est ce qui permet à chaque partie de ma cellule d’être alimentée.
C’est grâce à la contraction de ces veines que je me déplace. Ce fait de bouger est une des raisons pour lesquelles je n’appartiens pas au règne des champignons. Grâce à mes veines qui se contractent, je me propulse dans une direction ou dans plusieurs, simultanément. C’est pratique pour partir à l’assaut de contrées lointaines. Ce faisant, je dépose une sorte de mucus qui me « repousse »et me permet ainsi d’explorer les environs sans jamais revenir sur mes pas. Je suis ainsi capable d’établir des réseaux optimisés (trouver le plus court chemin entre deux sources de nourriture).
Les veines se contractent et se relaxent toutes les 90 secondes grâce à des protéines contractiles, l’actine et la myosine ; ce sont les mêmes protéines qui assurent la contraction de nos muscles. Ma taille dépend de mon environnement. Dans de bonnes conditions, je double de taille toutes les 12h. Mon record de taille en laboratoire, 10 m2, a été obtenu en Allemagne par des chercheurs de l’université de Bonn, mais on raconte qu’on a trouvé dans les Appalaches (USA), un blob qui s’étendait sur plus de…1,3 km2.
Le blob passe par différentes formes au cours de son cycle biologique. Tout d’abord, il prend l’aspect gélatineux lorsqu’il se nourrit. Cette forme est appelée « plasmode » car la cellule contient des milliers de noyaux nécessaires à son fonctionnement et qui lui servent à former des spores. Dans la nature et selon son stade de développement, il se nourrit de bactéries ou de matière organique morte couverte de microbes. Ses uniques prédateurs seraient les limaces et certains scarabées. Lorsque la nourriture est épuisée, le plasmode arrête de se nourrir et se métamorphose pour se reproduire.
À ce moment-là, chaque noyau du plasmode se divise en deux. Pendant ce temps, des pédoncules faisant penser à de la moisissure se développent. Les noyaux forment alors des spores contenues dans des sacs appelés « sporanges », à l’extrémité des pédoncules. Puis les sporanges s’ouvrent libérant une myriade de spores qui se dispersent emportées par le vent et tombent sur le sol ou sur les arbres morts. S’il y a de l’eau, les spores s’ouvrent à leur tour en libérant des amibes microscopiques. Si l’une d’entre elles en rencontre une autre amibe du même type sexuel, il ne se passe rien. Mais si l’autre amibe est de type sexuel différent, les deux fusionnent pour donner une cellule unique.
C’est la reproduction sexuée. À l’intérieur, les noyaux fusionnent également et le noyau qui en résulte se met alors à se diviser d’innombrables fois en donnant pour finir des centaines, voire des milliers de noyaux identiques. Dans le même temps, la cellule grandit jusqu’à former un plasmode qui deviendra alors macroscopique, visible à l’œil nu, quelques fois géant.
Cycle de vie de Physarum polycephalum.
Pour être actif, il faut qu’il fasse bon ou chaud, jusqu’à environ 30 °C, et que le temps soit humide. La fourchette optimale serait entre 18 et 24 °C. S’il fait trop chaud ou trop froid, il entre en dormance en formant une masse compacte, le sclérote, qui restera ainsi pendant de longues périodes jusqu’à ce qu’il se remette à pleuvoir et que la température redevienne supportable.
Adepte des vieux tas de bois dans les zones humides, le blob se développe sous les troncs au sol à l’abri de la lumière. Le blob est présent sur toute la planète, il peut vivre sous des températures très froides comme très chaudes s’il est à l’abri de la lumière et de la sécheresse.
Une expérience de sciences participatives du CNRS menée par Audrey Dussutour et son équipe, intitulée « derrière le blob, la recherche », a été réalisée en 2022 à partir de l’hypothèse suivante : la croissance du blob et son comportement seraient affectés par les changements de température. L’idée étant de se placer dans le contexte du réchauffement climatique et de comparer l’effet d’une augmentation de la température de 0.5 °C à 8 °C sur le blob et sur une cousine Badhamia utricularis.
3500 participant(e)s devaient comparer la résistance du blob et de Badhamia en fonction du profil de température : une augmentation brusque ou par paliers, une durée plus ou moins longue du pic, une fréquence ou une intensité plus ou moins élevée. Il fallait ensuite obtenir un pourcentage de mortalité en fonction des conditions de température.
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