Un microbe récemment découvert possède une étrange dualité, rappelant un mélange entre le Dr Jekyll et Mr Hyde.
Euplotes gigatrox — est un minuscule cilié qui flotte généralement paisiblement dans l'eau de mer, absorbant les bactéries.
Mais avec le temps, la colonie de clones finira par être submergée par une cellule déviante, qui deviendra un « supergéant » et se lancera dans un massacre cannibale.
« Il s'agit d'une seule cellule qui accomplit ce que l'on associe généralement au développement animal », explique Ben Larson, biologiste à l'Institut polytechnique Rensselaer aux États-Unis.
« Cela élargit notre compréhension des capacités des organismes unicellulaires et nous fournit un nouveau système pour étudier comment les cellules contrôlent leur forme et leur fonction. ».
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Des chercheurs ont découvert E. gigatrox dans des échantillons d'eau de mer prélevés à partir d'un système de filtration sur l'île caribéenne de Curaçao.
Les organismes ont été cultivés dans de l'eau de mer artificielle, ce qui leur a permis de bénéficier d'une grande quantité de nutriments et de bactéries.
Pendant plusieurs mois, tout semblait normal.
Mais finalement, les chercheurs ont remarqué que certaines cellules avaient spontanément atteint des tailles énormes.
Alors que la cellule moyenne mesurait environ 54 micromètres de long, les supergéantes atteignaient environ 140 micromètres.
Et malheureusement pour les cellules normales, ces changements étaient plus que de simples modifications esthétiques.
Les supergéants utilisaient leur masse supplémentaire pour traquer les clones normaux, dévorant une cellule environ toutes les 10 minutes.
Image microscopique d'une cellule supergéante Euplotes gigatrox, poursuivant des cellules de taille normale. (Larson et al., PNAS , 2026)
« Lors d'un acte de cannibalisme, les cellules du prédateur "envahissent" les formes normales jusqu'à se loger dans la bouche, où elles sont consommées «, écrivent les chercheurs.
« Ceci contraste fortement avec l’alimentation par filtration des morphotypes communs et d’autres espèces. » Euplotes , où les membranes génèrent un courant électrique qui attire les bactéries et les petits protozoaires.
Heureusement, il existe un moyen pour les cellules normales d'éviter d'être dévorées par le supergéant : il suffit de continuer à nager. Dans votre état normal E. gigatrox peut « marcher » sur des surfaces ou flotter dans des liquides, en effectuant de gracieux mouvements en spirale.
Cependant, les supergéantes sont trop massives pour nager et ne peuvent chasser qu'en surface, en suivant un parcours circulaire. Une fois libérées de leurs chaînes, elles ne pouvaient que rouler maladroitement dans l'eau jusqu'à atteindre à nouveau la surface.
« La formation de supergéantes est un compromis », explique Larson.
« Ces cellules deviennent de meilleures chasseuses mais de moins bonnes nageuses, changeant ainsi leur niche trophique et passant d'une alimentation à base de bactéries à l'utilisation d'un type de proie complètement différent. ».
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Cependant, cette expansion n'est pas devenue un changement permanent.
Les chercheurs ont observé que toutes les supergéantes retrouvaient leur taille normale en moins de 24 heures. S'ensuivait ensuite une période de latence durant laquelle elles étaient incapables de redevenir des supergéantes.
Lorsque les chercheurs ont divisé les populations en cellules normales et en cellules récemment revenues d'un statut de supergéante, ils ont constaté que les nouvelles supergéantes se formaient plus tôt et plus souvent à partir des populations normales qu'à partir des anciennes supergéantes.
Les cellules supergéantes se divisent soit en deux cellules de taille égale, soit redeviennent des cellules de taille normale par une série de divisions cellulaires inégales. (Larson et al., PNAS , 2026)
Pour déterminer ce qui se passait dans les cellules lors de la transformation, les chercheurs ont étudié l'expression génique dans des cellules normales, des cellules supergéantes et des cellules ayant récemment subi une réversion. Ils ont découvert deux profils d'expression génique spécifiques qui semblaient jouer un rôle clé.
« Un premier ensemble de gènes est activé lors de la différenciation en cellules supergéantes et est partiellement conservé au stade de réversion, tandis qu'un second ensemble de gènes n'est activé que dans les cellules révertées et explique probablement la période de latence », écrivent les chercheurs.
Quant aux raisons du passage de certaines cellules à la phase supergéante, les chercheurs ont découvert plusieurs indices. Ceux-ci n'apparaissaient invariablement qu'après que la population eut achevé sa période de croissance exponentielle et soit entrée dans une phase plus stable.
Il est à noter qu'elles n'apparaîtront pas s'il y a beaucoup de bactéries dont elles se nourrissent.
Ce n'est que lorsque les autres sources de nourriture se raréfient qu'un petit groupe de cellules semble entrer dans sa « phase Mr. Hyde » et commencer à dévorer d'autres cellules.
Un examen plus approfondi a révélé une diversité encore plus grande dans ces cultures, y compris des formes « ailées » qui, comme le notent Larson et son équipe, « pourraient avoir une fonction défensive ».
Les images au microscope électronique à balayage montrent les formes supergéante (en haut), normale (au milieu) et ailée (en bas). E. gigatrox . Échelle H–J' = 50 µm. (Larson et al., PNAS , 2026)
Dans toutes leurs expériences, les chercheurs rapportent que les supergéantes n'ont jamais représenté plus de 5 % de la population totale.
Selon eux, cela suggère que « la formation de supergéantes pourrait servir de stratégie de couverture des risques pour un sous-ensemble de cellules au sein d'une population en pleine croissance lorsqu'elle atteint sa limite ».
Voir aussi : Un organisme nouvellement découvert pourrait représenter une toute nouvelle branche de l’arbre de la vie
Cette œuvre est un rappel de plus de ces petites histoires d'horreur qui se déroulent constamment autour de nous.
Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue «Actes de l'Académie nationale des sciences» .
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