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La mouche de l'Antarctique, insecte de l'extrême au génome minuscule

© AFP/Archives | Vue d'un lever de soleil en Antarctique le 13 mars 2014Vue d'un lever de soleil en Antarctique le 13 mars 2014

La mouche de l'Antarctique, seul insecte endémique du continent glacé, dont la larve est capable de survivre deux hivers de suite dans des conditions extrêmes, possède un génome "minuscule", le plus petit jamais identifié chez un insecte, ont découvert des biologistes.

Chaque hiver, les larves de cette mouche sans aile (Belgica antarctica) qui vit sur des éminences rocheuses de la péninsule antarctique perdent près de la moitié de leur poids. Elles résistent également à des vents violents, pouvant atteindre 140 km/h, à une concentration en sel élevée et à des rayonnements ultraviolets intenses. Parvenu au stade adulte, la mouche aptère vit à peine plus d'une semaine, juste le temps de se reproduire et de pondre pour poursuivre le cycle biologique de son espèce.

Et elle accomplit ces prouesses avec un génome de seulement 99 millions de paires de base (les briques élémentaires de l'ADN), soit 32 fois moins qu'un être humain (3,2 milliards de paires de base).

"C'est minuscule. Ca été une surprise énorme", assure dans un communiqué Joanna Kelley, biologiste à l'Université américaine de l?État de Washington, qui a participé au décryptage du génome de la bestiole.

Ce génome réduit est probablement le fruit "d'une adaptation à un environnement extrême (...) Il y a d'autres mouches, ou +diptères+, sur certaines des îles de la zone sub-antarctique. Ce serait vraiment très intéressant de voir si elles possèdent un génome similaire ou pas", explique la chercheuse.

L'analyse du génome de Belgica antarctica, publiée mardi dans la revue Nature Communications, révèle une abondance de gènes associés au développement et à la régulation du métabolisme, ce qui suggère que l'espèce a dû faire face à de fortes pressions en termes de sélection naturelle au cours de son évolution.

Par comparaison avec les moustiques ou d'autres espèces de mouche, Belgica antarctica est dotée d'un génome très "économe" où les séquences génétiques ne produisant pas de protéines sont réduites au strict minimum.

Un génome hors du commun "qui pose de nombreuses questions sur l'évolution génétique des espèces. Qu'est ce qui permet ou empêche un génome d'être très grand ou très petit? Et quelles en sont les conséquences?", souligne Joanna Kelley.

L'ADN de cette mouche renferme des gènes cruciaux liés au transport de l'eau de part et d'autre de l'enveloppe des cellules. La plupart des insectes peuvent survivre après avoir perdu jusqu'à 20% de l'eau contenue dans leurs cellules, mais la mouche de l'Antarctique, elle, peut en perdre 70% sans flancher.

"Elles ressemblent à de petits raisins secs tout desséchés, et lorsque vous versez de l'eau dessus, elles gonflent d'un seul coup et reprennent leur petit bonhomme de chemin", raconte David Dellinger, entomologiste à l'Université d'Ohio et co-auteur de l'étude.

"Être capable de résister à une déshydratation extrême, c'est l'une des clefs de la survie à basse température. Cette mouche possède un mécanisme lui permettant d'être à la fois déshydratée et vivante, avec des cellules qui fonctionnent normalement", explique-t-il.

La mouche a été baptisée "Belgica" en hommage au navire belge d'exploration scientifique du même nom, dont l'équipage avait été le premier au monde à hiverner en Antarctique, de 1897 à 1899.