Nous savons enfin comment le ver de vase cauchemardesque pousse des crocs en métal

Les vers de sang ne sont pas pour les timides. Ces tubes marins d’apparence charnue peuvent sembler inoffensifs de loin, mais ne vous y trompez pas.

Bloodworms (alias ‘vers à soies’ du genre Glycère) sont des carnivores qui s’enfouissent profondément dans la boue le long du fond marin, émergeant pour saisir des proies et des concurrents dans leurs redoutables mâchoires qui sont partiellement composées de cuivre – et lacées de venin paralysant.

Même les scientifiques qui étudient ces créatures pour gagner leur vie ne parlent pas en bien des vers de vase.

“Ce sont des vers très désagréables dans la mesure où ils sont de mauvaise humeur et facilement provoqués”, explique le biochimiste Herbert Waite de l’Université de Californie à Santa Barbara.

“Quand ils rencontrent un autre ver, ils se battent généralement en utilisant leurs mâchoires de cuivre comme armes.”

Gros plan d’un croc de vers de vase. (Herbert Waite/CC BY-SA)

Dans une nouvelle étude – dirigée par le premier auteur William Wonderly, étudiant diplômé du Waite Lab – les chercheurs ont étudié comment les espèces de vers de vase Glycera dibranchiata acquiert le cuivre pour sa mâchoire, qui représente environ 10 % de la structure globale de la mâchoire, le reste étant constitué de protéines et de mélanine.

Il a déjà été noté que la combinaison de cuivre et de mélanine dans les mâchoires des vers de sang confère aux crocs une résistance considérable à l’abrasion, ce qui aide les dents à durer pendant toute la durée de vie de l’animal pouvant aller jusqu’à environ cinq ans.

Dans la nouvelle recherche, l’équipe a disséqué des vers de vase, analysé le tissu de la mâchoire et étudié des cellules cultivées in vitroidentifier une protéine structurale qui aide ces différents composants chimiques à s’unir avec autant de succès.

La protéine en question – appelée protéine multitâche (MTP) – est si efficace qu’elle pourrait ouvrir la voie à de nouveaux procédés de fabrication de matériaux, suggèrent les chercheurs.

“Nous ne nous attendions jamais à ce que des protéines avec une composition aussi simple, c’est-à-dire principalement de la glycine et de l’histidine, remplissent autant de fonctions et d’activités sans rapport”, explique Waite.

“Ces matériaux pourraient être des panneaux de signalisation indiquant comment fabriquer et concevoir de meilleurs matériaux de consommation.”

Selon les chercheurs, le MTP joue de nombreux rôles chimiques dans le processus de production de mâchoires de bout en bout.

Celles-ci incluent la liaison du cuivre (qui est récolté à partir de sédiments marins), la catalyse de la formation de mélanine et le rôle d’organisateur et de fabricant, en assemblant le mélange résultant de protéines, de cuivre et de mélanine qui composent les mâchoires de la trompe du ver de vase.

C’est une astuce formidable, disent les chercheurs, et qui nécessiterait beaucoup de travail et d’équipements différents pour être reproduite en laboratoire, en utilisant des équipements conventionnels.

Si nous pouvons comprendre comment le reproduire, cependant – en exploitant d’une manière ou d’une autre le MTP naturel ou en imitant des fonctionnalités chimiques similaires – cela pourrait être un grand pas en avant dans la science des matériaux.

“Les activités concertées de MTP dans la construction de Glycère L’architecture de la mâchoire présente une opportunité convaincante de repenser la conception des technologies de traitement nécessaires pour les matériaux composites et polymères mélangés hautes performances et durables », écrivent les chercheurs dans leur article.

“La combinaison de la simplicité chimique et de la polyvalence fonctionnelle du MTP recèle un énorme potentiel pour le traitement des matériaux bio-inspirés et naturels.”

C’est incroyable de penser que toute cette ingéniosité a évolué d’une manière ou d’une autre dans la bouche d’un ver de vase. Peut-être qu’ils ne sont pas si mal après tout.

“Vous avez un petit ver qui fabrique une mâchoire aussi dure et rigide que du bronze, et aussi de la céramique”, a déclaré Waite. Nouveau scientifique. “Et ils le font de manière autonome.”

Les découvertes sont rapportées dans Question.

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