Araignées de mer : Des intestins pour transporter l’oxygène plutôt que le coeur

Pour faire circuler le sang et l’oxygène dans leur corps, la plupart des animaux dépendent d’un coeur. Mais les chercheurs, dans une étude publiée dans Current Biology, ont découvert que les araignées de mer utilisent une alternative assez étrange. Elles transportent le sang et l’oxygène dans la plupart de leurs corps en pompant leurs intestins. Les araignées de mer possèdent un intestin inhabituel selon les chercheurs.

Contrairement à nous, avec nos intestins centralisés qui sont confinés dans une seule cavité corporelle, les intestins des araignées de mer possèdent plusieurs branches et les sections du tube intestinal vont jusqu’à la fin de chaque jambe selon H. Arthur Woods de l’Université du Montana. En effet, les intestins des araignées de mer remplissent l’espace et ils sont omniprésents dans leur corps de la même manière que nos systèmes circulatoires sont remplis d’espace et omniprésents.

Mais comment utilisent-ils ce système de dérivation pour transporter les fluides ? La réponse est le péristaltisme intestinal. En fait, l’intestin humain utilise également le péristaltisme qui est des ondes de constriction et de relation involontaire des muscles afin de mélanger et de déplacer le contenu intestinal. Les araignées de mer, qui absorbent l’oxygène directement à travers leurs cuticules, montrent des ondes péristaltiques qui sont beaucoup plus fortes par rapport à ce qui est nécessaire pour la digestion.

Crédit : Timothy R. Dwyer (PolarTREC 2016), Courtesy of ARCUS.

Woods et ses collègues ont fait cette découverte après une mission en Antarctique pour explorer un phénomène connu sous le nom de “gigantisme polaire”. Depuis longtemps, les scientifiques observent que les espèces polaires incluant les araignées géantes possèdent des corps plus grands que leurs homologues dans les régions tempérées ou tropicales. Cette tendance soulève beaucoup de questions intrigantes sur la façon dont les espèces polaires gèrent leur processus de vie incluant la manière pour obtenir suffisamment d’oxygène dans leur corps.

Les araignées de mer sont un organisme idéal pour les études, car elles sont très fines et à l’aide d’un microscope, vous pouvez facilement voir leur corps selon Woods. Dans sa première saison à la station de l’Antarctique de McMurdo, Woods a passé du temps à observer le sang et les écoulements intestinaux dans les araignées de mer.

Il a compris que les battements du coeur des araignées de mer étaient assez faibles. Leurs coeurs ne pompaient pas de sang au-delà de la partie centrale de leur corps. En revanche, il a remarqué que leurs intestins montraient des ondes péristaltiques très fortes et organisées. J’ai compris que ce mouvement sanguin et intestinal n’était pas une digestion, mais plutôt un mouvement respiratoire selon le chercheur.

Crédit : Timothy R. Dwyer (PolarTREC 2016), Courtesy of ARCUS.

Une série d’expériences et d’observations dans 12 espèces d’araignées de mer impliquant une microscopie dans l’hémolyse et les intestins ainsi qu’une manipulation expérimentale sur la capacité à contracter les intestins leur ont permis de tester et de confirmer cette hypothèse. Les chercheurs estiment que les résultats soulignent la grande diversité évolutive des solutions aux problèmes rencontrés par tous les animaux. On ignore si ces intestins, servant de remplissage spatial des araignées de mer, sont d’abord apparus pour des fonctions purement digestives et les avantages respiratoires sont apparus au cours du temps. Woods a déclaré que les futures découvertes de fossiles pourraient contribuer à comprendre les origines évolutives de cette stratégie respiratoire inhabituelle des animaux. Il serait également intéressant d’explorer le transport d’oxygène dans d’autres arthropodes vivants avec des intestins similaires.

Source : Current Biology (http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2017.05.062)

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