Les vers de vase fabriquent leurs dents en métal et maintenant nous savons comment

Au cas où vos cauchemars ne seraient pas suffisamment remplis de créatures réelles terrifiantes, en voici une autre pour vous : il y a un ver féroce et venimeux dont les quatre redoutables crocs sont construits en cuivre. Les dents métalliques des vers de sang sont utilisées à la fois pour mordre des proies et pour se battre avec des rivaux, mais il a fallu 20 ans de recherche pour révéler la biochimie qui rend cela possible.

Il y a beaucoup à dire sur les dents en métal, du moins si vous êtes le mordeur, pas le mordu. En effet, les mâchoires des vers de vase (membres du genre Glycera), composées de cristaux de cuivre à 10 %, sont si robustes qu’un seul ensemble dure leur durée de vie moyenne de cinq ans sans avoir besoin d’être constamment rafraîchis. Ils peuvent mordre à travers un exosquelette et injecter du venin dans leur proie, les paralysant. Leurs dents en cuivre peuvent également agir comme un catalyseur, améliorant la vitesse à laquelle le venin du ver de vase agit.

Malgré cela, très peu d’animaux ont exploité le pouvoir du métal solide, à la fois en raison de la difficulté d’en obtenir suffisamment et des défis liés à l’intégration du métal dans la mâchoire. Les vers de sang sont connus depuis longtemps pour absorber suffisamment de cuivre des sédiments intertidaux dans lesquels ils vivent pour résoudre le premier problème, et maintenant un nouvel article dans Matter a révélé comment ils gèrent le second.

La clé, révèlent le professeur Herbert Waite de l’Université de Californie à Santa Barbara et ses co-auteurs, réside dans ce qu’ils appellent MTP (protéine multitâche), qui a six rôles distincts et essentiels dans la fabrication de ces redoutables mâchoires. “Nous ne nous attendions pas à ce qu’une protéine avec une composition aussi simple, c’est-à-dire principalement de la glycine et de l’histidine, remplisse autant de fonctions et d’activités non liées”, a déclaré Waite dans un communiqué.

“Ce sont des vers très désagréables dans la mesure où ils sont de mauvaise humeur et facilement provoqués.” – Prof. Herbert Waite. Crédit image : Wonderly et. al. Matter, 2022 CC BY-SA

Le MTP aide le ver à recruter des ions Cu2+, provoque la séparation du mélange produit comme de l’huile et de l’eau, catalyse la formation du pigment mélanine et aide à sa polymérisation, et intègre à la fois la mélanine et elle-même dans les films et les fibres. Enfin, il forme des ponts entre les molécules en utilisant le cuivre comme pont

MTP fournit la troisième méthode connue pour les animaux pour former des hydrogels aux côtés de ceux utilisés par les vertébrés (y compris les humains) pour créer du cartilage et ceux que les calmars et les poulpes utilisent comme une étape vers la fabrication de leur bec. La chimie jusque-là insoupçonnée pourrait s’avérer des pointeurs pour la synthèse de matériaux industriels.

Les vers de vase tirent leur nom non pas de leur morsure agressive, mais du fait que leur peau est si translucide que leurs fluides corporels riches en hémoglobine peuvent être vus en dessous. Ils peuvent atteindre 25 centimètres (1,2 pied). Le laboratoire de Waite les étudie depuis deux décennies et il admire clairement leur initiative biologique. Il semble cependant moins friand de leurs personnalités, notant: «Ce sont des vers très désagréables en ce sens qu’ils sont de mauvaise humeur et facilement provoqués. Lorsqu’ils rencontrent un autre ver, ils se battent généralement en utilisant leurs mâchoires de cuivre comme armes.

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