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Les étonnantes facultés du tardigrade

Le curieux tardigrade (Tardigrada macrobiotus tonolli). Cliquer sur l'image pour l'agrandir.

Introduction

Le tardigrade ou "ourson d'eau" est un petit animalcule qui mesure entre 0.5-1.5 mm dont on connaît plus de 1200 espèces. Près de la moitié sont des espèces terrestres, un quart sont marines et une bonne centaine vivent en eau douce.

Si on classa d'abord les tardigrades parmi les animaux terrestres, on sait aujourd'hui qu'il s'agit d'espèces limnosterrestres : il s'agit d'animaux aquatiques mais qui vivent dans des milieux dits terrestres contenant des poches d'eau intertitielle comme on en trouve dans les mousses, les lichens ou l'humus formant le sol des forêts.

Les plus anciens fossiles de cet animal remontent au Cambien, il y a plus de 500 millions d'années. Ils furent découverts en 1773 par le pasteur allemand Johann August Ephraïm Goeze. Trois ans plus tard, le pasteur et scientifique italien Lazzaro Spallanzani découvrit ses superpouvoirs. En effet, le tardigrade peut pratiquement tout supporter : il survit dans l'Himalaya à 5546 m d'altitude, sous des rayons UV extrêmes, dans le vide de l'espace à 270 km d'altitude, dans les sources hydrothermales du Japon, en Antarctique et même dans l'eau salée sous la pression des abysses. Vous pouvez le placer au surgélateur puis l'immerger dans l'eau bouillante et même l'écraser, il repartira encore se balader comme si de rien n'était !

Mais seules certaines espèces dites terrestres ont développé ces facultés car les espèces marines (eaux douce et salée) ont toujours vécu dans un environnement stable alors que les milieux terrestres subissent constamment des changements environnementaux, contraignant les espèces à s'adapter ou périr.

Parmi tous les organismes qu'ils soient simples comme les unicellulaires ou complexes comme les métazoaires, le tardigrade est le seul à présenter une combinaison de facultés d'adaptation aussi performantes. Voici un éventail de ses capacités hors du commun qui intéressent particulièrement les biologistes et les biochimistes toujours à la recherche d'innovations.

Anatomie et physiologie

Le tardigrade présente un cycle physiologique très simple, proche de celui du nématode (ver) Caenorhabditis elegans, et un cycle de reproduction rapide (ses oeufs éclosent en 10 à 16 jours). Il peut être eutélique, c'est-à-dire qu'au cours de sa croissance, il conserve un nombre constant de cellules (plus d'un milliers) : elles ne se divisent pas mais grossissent.

Son corps comprend 5 parties : la tête et quatre segments dotés chacun d'une paire de pattes crochues munies de griffes. La tête comme les griffes varient selon les espèces. Particularité unique dans le monde animal, la dernière paire de patte est dirigée vers l'arrière. Le tardigrade s'en sert avant tout pour s'accrocher et se maintenir dans des positions acrobatiques.

Trois anciennes planches anatomiques du tardigrade adaptées et restaurées par l'auteur.

A l'état juvénile, le corps du tardigrade est recouvert d’une cuticule souple et robuste qu'il rejette à l'âge adulte. C'est cette particularité qui place cette espèce dans le phylum des ecdysozoaires auquel appartient également les nématodes (vers) et les arachnidés (araignées, insectes, crustacés, etc.)

Le cerveau du tardigrade est dorsal et situé près de la bouche mais il est relié à un système nerveux ventral (chez l'homme le système nerveux est dorsal, situé dans la colonne vertébrale).

Comme on le voit ci-dessus, son anatomie est tout à fait ordinaire avec un appareil digestif complet : une bouche, un pharynx, un oesophage, un estomac, un intestin et un cloaque. Il dispose de muscles mais son appareil reproducteur est réduit à une seule gonade.

En revanche, sur le plan physiologique, le tardigrade n'a pas de système circulatoire ni respiratoire. Tout son corps baigne dans un fluide en contact avec toutes les cellules, à travers lequel elles effectuent les échanges gazeux, se nourrissent et évacuent leurs déchets.

Les tardigrades se sont adaptés à beaucoup d'environnements car la plupart des espèces procréent par parthénogénèse, c'est-à-dire que les individus se reproduisent sans fécondation sexuée (la femelle produit les oeufs mais les gamètes du mâle n'interviennent pas dans le développement de l'ovule). Certaines espèces sont hermaphrodites, ce qui garantit leur survie puisque les femelles peuvent s'autoféconder et rapidement donner naissance à toute une population de tardigrades.

Classification des gènes du tardigrade Ramazzottius varieornatus selon ses probables origines taxonomiques. D'autres espèces comme Hypsibius dujardini ont environ 17% de gènes étrangers. Document Takekazu Kunieda et al. (2016) adapté par l'auteur.

Sur le plan génétique, dans une étude publiée en 2015 dans les "PNAS,", le biologiste Thomas C. Boothby de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill et son équipe ont montré que le tardigrade Hypsibius dujardini a intégré environ 6000 gènes étrangers provenant principalement de bactéries mais également de plantes, de champignons et d'autres unicellulaires procaryotes (archéens de type bactéries et virus). Rappelons que c'est parmi les bactéries qu'on trouve le plus grand nombre d'organismes extrémophiles. l'intégration des gènes se réalise à travers un processus bien connu appelé le transfert horizontal de gènes (THG ou HGT en anglais) où l'organisme intègre des gènes sans en être le descendant.

Au total, les chercheurs estiment qu'environ 1/6e soit ~17% des gènes de cette espèce de tardigrade ont été intégrés par THG, soit le double de ce qu'on a observé chez le rotifère qui détenait jusqu'ici le record d'ADN étranger et quatorze fois plus que d'autres espèces de tardigrades (voir plus bas). Ce mécanisme n'est actif que lorsque le tardigrade est hydraté et que sa membrane cellulaire ainsi que son noyau deviennent perméables, seules conditions permettant non seulement de réparer les brins d'ADN endommagés mais également aux molécules d'accéder au noyau.

Facultés extraordinaires

Longévité

Selon la BBC, le zoologiste italien Tina Franceschi a prétendu en 1948 qu'il avait trouvé des tardigrades dans des mousses déssechées dans les collections d'un musée datant de plus de 120 ans et auraient été ranimés !

Un tardigrade d'Antarctique (Acutuncus antarcticus), souche SB-3. Son estomac contient des chlorelles (une espèce d'algue). Megumu Tsujimoto et al. (2016).

Ce qui est certain c'est que plusieurs expériences ont montré que le tardigrade peut survivre pendant plus de 30 ans sans nourriture ni eau. Mais dans ces conditions tout de même stressantes au sens scientifique, il modifie son métabolisme et passe en état de stase en attendant des jours meilleurs.

Selon une étude publié en 2016 par Megumu Tsujimoto et ses collègues de l'Institut National de Recherche Polaire (NIPR), deux tardigrades de l'espèce Acutuncus antarcticus ainsi qu'un oeuf en développement (souche SB-3 présentée à gauche) furent retrouvés en 1983 dans des mousses en Antarctique. Leur corps partiellement contracté indiquait qu'ils n'aient pas morts (dans ce cas leur corps est détendu). Ils avaient survécu par -20°C pendant 30.5 ans en état de cryptobiose, inerte et pratiquement déshydraté. Mais on savait d'expérience que le fait de les humecter leur rendrait probablement toute leur vigueur.

Les tardigrades furent donc mis en culture ainsi que l'oeuf dans un milieu contenant 1.5% de gel d'agar, de l'eau Volvic et des chlorelles en suspension (des algues) en guise de nourriture. La culture fut maintenue dans l'obscurité à 15°C et renouvellée toutes les semaines pendant un mois au cours duquel les chercheurs ont effectué diverses observations.

Un jour après avoir été réhydraté, la souche SB-1 commença à bouger sa 4e paire de pattes. Le 2e jour, elle bouga ses 3e et 4e paires de pattes. Au bout du 6e jour, le tardigrade se tenait sur ses pattes et commença à bouger. Au 9e jour, il se déplaça sur la surface d'agar et le 13e jour il commença à se nourrir de chorelles. L'oeuf finit par éclore au bout de 10 jours et donna naissance à un joli tardigrade présenté à gauche. Observé par transparence, au 21e jour le tardigrade SB-1 présentait trois oeufs en développement dans son ovaire. Il pondit au total 19 oeufs au bout du 45e jour dont 14 ont éclos. La taille de SB-1 est passée de 231.7 microns le 1er jour à environ 330 microns au bout de 23 jours.

Respiration aérobie

Comme la majorité des organismes, le tardigrade doit respirer de l'oxygène pour survivre et contrôler sa quantité d'eau interne (osmorégulation). S'il est privé d'oxygène, il va s'asphyxier (anoxie ou hypoxie) et perdra le contrôle de son osmorégulation. Un peu comme le fait le poisson-coffre ou le poisson globe (Diodon) qui se gonfle (il se remplit d'eau) pour se défendre et donc pour survivre, le tardigrade va va passer en état d'anoxybiose : il va gonfler comme un bonhomme Michelin et commencer à flotter comme un tonnelet dans son environnement aqueux. On ignore par quel mécanisme il survit. On sait seulement que cela ne peut durer que quelques jours, au terme desquels il a besoin de retrouver un taux d'oxygène normal pour reprendre son activité. Dans le cas contraire, il sera contraint de passer en cryptobiose.

Cryptobiose (stase)

La cryptobiose est un état réversible au cours duquel l'activité métabolique est pratiquement interrompue, à l'état de stase. Ce mécanisme permet au tardigrade de survivre à un stress extrême (manque d'oxygène, d'eau, froid, chaleur, pression, etc) face auquel il ne pourrait pas s'adapter autrement. C'est donc une solution extrême pour répondre à des agressions environnementales extrêmes.

Dans une étude publiée en 1950 dans les "Comptes Rendus de l'Académie des Sciences" en France (vol.231, pp.261–263), Paul Becquerel montra que placé dans le vide le plus poussé à -273.1°C (0.05 K) pendant 20 heures, le tardigrade se met en cryptobiose et suspend littéralement ses fonctions vitales pour "survivre" à ces conditions extrêmes ! Pourtant à de telles températures, son organisme est plus dur que l'acier et a priori tout son métabolisme devrait être figé. Mais le fait que le tardigrade soit capable d'attendre des jours meilleurs pour sortir de son état de cryptobiose prouve qu'il reste en interaction et échange de l'énergie avec son milieu, même si actuellement ce phénomène reste en grande partie une énigme pour les scientifiques.

Le tardigrade photographié au microscope électronique à balayage. Au centre, un tardigrade en état de cryptobiose. Dans cet état de stase, il est pratiquement immortel. A droite, un Tardigrada macrobiotus tonolli sur un lit de mousses et grossit 400x. A droite, Documents Eye of Science/Science Source Image et Eye of Science/Phanie.

Températures extrêmes

Le zoologiste Steffen Hengherr de l'Université de Stuttgart et son équipe ont montré en 2009 que plus de 90% d'une population de tardigrades Milnesium tardigradum survit à une température de 100°C pendant 1 heure mais qu'un grand nombre meurt à plus haute température. Le record de survie est un ébouillantement de plusieurs minutes à 150°C !

En 2008, le zoologiste Daiki Horikawa de l’INSERM et son équipe ont également montré que le tardigrade conservait toutes ses facultés y compris reproductrices entre +90°C et -196°C. Il peut être placé à -200°C pendant 20 mois et ensuite être ranimé. Diverses études ont montré que le tardigrade (les espèces Echiniscus jenningsi, Macrobiotus furciger et Diphascon chilenense) peut sans problème survivre en Antarctique pendant plus de 8 ans par -22°C et déshydraté. Il survit également en Antarctique pendant 25.5 ans par -20°C dans des mousses et jusqu'à 6 ans par -80°C.

Solvant

Même plongé dans une solution à 99.8% d'acétonotrile (C2H3N), un solvant qui dissout pratiquement toutes les substances utilisées en chimie, le tardigrade survit. On ignore encore quelles molécules interviennent dans cette protection et par quel mécanisme mais leurs découvertes pourraient déboucher sur des applications extrêmement utiles.

Salinité

Le tardigrade supporte beaucoup de contraintes y compris des salinités très élevées. Comme dans le cas de sa réaction à l'anoxie, lorsque le taux de sel est extrême, il passe en état d'osmobiose afin de restaurer sa pression osmotique (la force qui assure un juste équilibre entre la pression interne et celle excercée par le liquide extérieur à la membrane) : il se gonfle et devient imperméable à la diffusion interne des sels dont il pompe l'excès d'ions vers l'extérieur.

Si sa réaction métabolique est efficace, l'osmobiose qui fonctionne comme une pompe chimique exige une énorme dépense d'énergie pour une prise de risque maximale car dans les milieux très salins, un gonflement excessif peut lui être fatal.

Si les conditions s'agravent et que l'osmobiose montre ses limites, le tardigrade n'aura pas d'autre alternative que de répondre à ce stress salin de manière passive en passant en cryptobiose. Dans les cas intermédiaires, il est possible qu'il réagisse en suractivant certains gènes de son ADN mais le mécanisme reste inconnu.

Pression

Ainsi que l'ont montré en 2016 le physicien Ono Fumihisa de l'Université des Sciences d'Okayama et son équipe, le tardigrade Milnesium tardigradum supporte une pression de 7.5 GPa soit plus de 69000 atmosphères, l'équivalent de 69 km d'eau ! Les chercheurs ont même réalisé un test à 20 GPa durant 30 minutes en utilisant une presse à enclume. Immergé ensuite dans de l'eau pure et observé au microscope, le tardigrade a retrouvé son métabolisme et ne présentait aucune blessure sérieuse.

A gauche, microphotographie d'un tardigrade Hypsibius dujardini. Elle compte parmi les espèces de tardigrades les moins tolérantes au manque d'humidité et à la déshydratation ainsi elle contient le record de gènes étrangers qui représentent environ 17% de son génome. Document Sinclair Stammers. A droite,. microphotographie de l'eutardigrade Isohypsibius coulsoni vu de dos découvert au Svalbard en 2007 par Steve Coulson dont voici une description.

Vide de l'espace

Bien entendu, les tardigrades n'ont jamais fait l'expérience du vide spatial. Mais en 2007, au cours de la mission spatiale Foton-M3 de l'ESA, les astronautes ont tenté une expérience en septembre 2007 appellée LIFE-TARSE en exposant quelque 3000 tardigrades au vide de l'espace et aux UV solaires pendant 12 jours. Quatre expériences furent conduites avec l'espèce d'eutardigrade Macrobiotus richtersi : conditions normales de microgravité avec nourriture, sans nourriture, dessiccation (déssèchement) sur litière de feuille et sur une feuille de papier. En complément, une population affamée mais active ayant séjourné dans l'espace fut observée et comparée à une population-témoin restée au sol. Chaque population fut placée dans un container spécifique.

Durant l'expérience, les tardigrades-témoins restés au sol se sont nourris et les femelles ont pondu des oeufs avec une moyenne de 97.3 oeufs par container. Certains oeufs ont même éclos et les nouveaux-nés ont présenté une morphologie et un comportement normaux. En revanche, les spécimens embarqués dans l'espace étaient stressés. Mais les femelles qui furent simplement affamées ont continué à pondre des oeufs avec une moyenne de 64.9 oeufs par container. Une moyenne de 12.4 bébés tardigrades par container sont nés durant l'expérience. Leur morphologie et leur comportement étaient normaux. Les spécimens dessiqués sont passés en état de cryptobiose et leur métabolisme s'est pratiquement arrêté le temps que les conditions redeviennent plus propices.

En résumé, la population de tardigrades a survécu. Mais ceux qui sont restés actifs et donc hydratés et se sont nourris comme si de rien n'était ont présenté un taux de survie de seulement 6.8%. En revanche, 94.4% des spécimens ayant subi une dessiccation sont passés à l'état de cryptobiose sur une litière de feuille et survécurent contre 78.9% des spécimens posés sur une feuille. Enfin, on n'observa aucune différence entre les spécimens témoins restés au sol et ceux ayant séjourné dans l'espace qui furent privés de nourriture; dans les deux populations, on observa un taux de survie de 58.9%.

Les résultats de cette expérience furent publiés par Lorena Rebecchi et son équipe dans le journal "Astrobiology" (cf. aussi ce PDF) en septembre 2007.

Déshydratation

Comme évoqué plus haut, le tardigrade supporte une déshydratation extrême. Lors des sécheresses par exemple (sous des climats chauds ou froids extrêmes), il peut perdre jusqu'à 97% de son eau. Si la déperdition est trop rapide, il mourra mais si le changement s'effectue lentement, le tardigrade réagira en se mettant en état d'anhydrobiose jusqu'à ce que le taux d'humidité revienne à la normale et qu'il soit suffisamment réhydraté.

Pendant l'anhydrobiose il présente le même aspect que pendant la cryptobiose, c'est-à-dire qu'il est ratatiné sous la forme d'un bouclier et devient aussi dure que de la pierre mais son métabolisme fonctionne encore mais au ralenti. Il suffira ensuite qu'il soit humecté d'un peu d'eau (rosée, pluie, neige fondante) pour qu'il retrouve son état normal en quelques minutes ou quelques heures selon l'intensité du stress.

Dessiccation

Le tardigrade supporte une dessiccation rapide (déssèchement) avec seulement 1% d'eau dans son organisme et des températures proches de -200°C. Dans ces conditions, alors que l'animal est devenu aussi dur que de la roche et que son ADN se disloque en petits morceaux, son activité vitale s'abaisse jusqu'à 0.01% de son niveau normal.

Six tardigrades en cryptobiose photographiés au microscope électronique à balayage. Document Thomas C.Boothby/UNC.

Dans un article publié dans la revue "Cell" en 2017, le biologiste Thomas C. Boothby précité et son équipe ont décrit les mécanismes permettant au tardigrade de résister à la dessiccation. Selon les chercheurs, le tardigrade survit grâce à un ensemble unique et spécifique de protéines qu'ils ont appelées TDP (Tardigrade-specific intrinsically Disordered Proteins ou  protéines intrinsèquement désordonnées). Selon Boothby, les protéines codées par ces gènes pourraient être utilisées pour protéger d'autres matériaux biologiques comme les bactéries, les levures et certains enzymes de la dessiccation.

On a longtemps cru que le tréhalose (‎C12H22O11), un sucre très stable contenant deux molécules de glucose, permettait aux tardigrades de tolérer la dessiccation car on trouve également ce sucre dans d'autres organismes capables de survivre à la sécheresse comme les levures, les crevettes de saumures et certains nématodes. Mais les études biochimiques des tardigrades ont montré que le tréhalose n'était présent qu'en très faible quantité voire était absent, et que le tardigrade ne possédait pas le gène permettant à l'enzyme de fabriquer ce sucre. En revanche, les recherches ont montré que les protéines TDP sont une classe des protéines appelées IDP alias Intrinsically Disordered Proteins. A l'inverse de la plupart des protéines, les IDP n'ont pas de structure tridimensionnelle fixe.

Les observations montrent que les tradigrades dont la protéine TDP est active en permanence réagissent beaucoup plus rapidement et survivent mieux à la dessiccation que les autres espèces. On en déduit que ces tradigrades survivent du fait que ces protéines sont déjà autour d'eux et n'ont pas besoin de les fabriquer. Pour démontrer cette hypothèse, les chercheurs ont placé les gènes encodant les TDP dans le génome de levures et de bactéries et ont confirmé que les TDP protégeaient effectivement ces organismes en les enveloppant dans une sorte de vernis.

Les chercheurs ont également découvert que lorsque les organismes se déssèchent, le tréhalose qui est une substance cristalline forme une structure solide ressemblant plus à du verre qu'à du cristal. Et justement, les TDP forment également des solides similaires au verre. Lorsque cette structure vernie est perturbée, les organismes perdent leur moyen de protection.

Cette découverte pourrait déboucher sur des applications en agriculture et en médecine (protection du maïs de la sécheresse ou le stockage des médicaments qui normalement doivent être maintenus au froid), et notamment dans les payss chauds où le manque de moyen de réfrigération pose d'énormes problèmes. Merci les tardigrades !

Rayonnements ionisants

Concernant les rayonnements ionisants, c'est-à-dire arrachant des électrons aux atomes et dont les effets sont souvents nocifs pour les êtres vivants, le tardigrade est un véritable bouclier antiradiation. Comme le confirme une étude de Daiki Horikawa et son équipe publiée en 2006 et celle de Takekazu Kunieda de l'Université de Kyoto et son équipe publiée en 2017, l'une des espèces les plus radiotolérantes de tardigrades est Ramazzottius varieornatus. A l'état normal et hydratée, elle résiste pendant 48 heures à des doses absorbées de rayonnements ionisants entre 5000 gray (gamma) et 6200 gray (ions lourds) et entre 4400 gray (gamma) et 5200 gray (ions lourds) en état anhydrobiotique (stase). L'animal irradié pond encore des oeufs sous 2000 grays mais ils n'arrivent pas à éclosion alors que les oeufs non irradiés éclosent normalement (on considère que le tardigrade devient stérile sous des doses supérieures à 1000 gray). Par comparaison, un homme trépasse entre 5 et 10 gray. Le tardigrade est vraiment l'un des animaux les plus extraordinaires.

A voir : First Animal to Survive in Space, Mike Shaw

A lire : Tardigrade USA - How to Find Tardigrades

A gauche, une autre vue de l'espèce Tardigrada macrobiotus tonolli sur un lit de mousses. A droite, un Tardigrada macrobiotus. Documents Eye of Science/Phanie et Kim Taylor/NPL.

Comment le tardigrade peut-il survivre à des rayonnements ionisants ? A l'image des créatures résistant au gel, Kunieda et Horikawa ont constaté que le tardigrade produit des protéines protectrices. Il modifierait également les propriétés de son ADN mais sans faire appel à un mécanisme de transcription afin de résister aux conditions extrêmes de son environnement et en particulier aux radiations létales. Pendant ces périodes où l'animal est fortement stressé, Horikawa et son équipe ont noté que le tardigrade exprime de nombreux gènes uniques à son espèce dont on ne trouve pas les protéines voire avec très peu de similarités dans les autres phyla, ce que confirma également les travaux de Boothby et son équipe.

Selon l'étude précitée de Kunieda à laquelle participa Horikawa, parmi ces protéines propres aux tardigrades, il y a CAHS et SAHS qui préservent la solubilité même après exposition à la chaleur et qui protégeraient les biomolécules durant la dessiccation. Ainsi alors que les espèces d'autre phyla contiennent au maximum 3 gènes SAHS, le tardigrade possède 13 gènes SAHS et 16 gènes CAHS, un véritable arsenal antistress ! Sur l'ensemble de son génome, 8023 gènes soit 41.1% de son patrimoine sont uniques au tardigrade. Il comprend également 1.2% de gènes étrangers (contre ~17% pour l'espèce étudiée par Boothby et al.) ayant un rôle protecteur et réparateur dans les cas de stress et en particulier en cas de risque d'ionisation où elles se transforment en véritable bouclier pour protéger l'ADN. Une expérience faite sur des cellules humaines mises en culture a montré que la protéine Dsup (Damage Suppressor) produite par l'ADN de tardigrade permet de réduire de 40% les dommages occasionnés par des rayons X induits et d'améliorer leur radiotolérance. Autrement dit, la protéine Dsup agit comme un bouclier protecteur.

Selon Kunieda, à l'avenir cette découverte pourrait avoir des retombées en médecine. En effet, demain on fera peut-être de ces protéines uniques un "bouclier physique capable de protéger l'ADN humain contre les attaques" et de renforcer nos mécanismes de défense dans des conditions de stress. Il rejoint ainsi les commentaires de Boothby.

Avis aux amateurs et aux spécialistes

Pour le naturaliste amateur, précisons que le tardigrade vit partout, de préférence dans les endroits frais ou froids, même en ville, caché dans les mousses se développant aux interstices des pierres ou dans les gouttières. Ce sont les quelques 600 espèces terrestres qui sont évidemment les plus faciles à trouver. D'ailleurs en 2018, comme le relate l'équipe de Kazuharu Arakawa de l'Université de Keio dans la revue "PLoS One", le principal auteur de l'article qui est bioinformaticien découvrit une dizaine de tardigrades dans de la mousse poussant sur le sol en béton du parking qu'il louait en dessous de son appartement à Tsuruoka au nord du Japon.

Morphologie générale de l'espèce Macrobiotus shonaicu découverte en 2018 dans des mousses dans un parking souterrain au Japon. Ce spécimen mesure environ 480 microns ou 0.48 mm de longueur et 0.1 mm de largeur. Sur la photo ci-dessous, à gauche on aperçoit son appareil buccopharyngé.

Ci-dessous à gauche, gros-plan sur sa bouche dans laquelle on aperçoit le tube buccal d'environ 6 microns ou 0.006 mm de diamètre. A droite, les oeufs solides munis de filaments. Documents Daniel Stec et al.

Pour identifier cette espèce, les chercheurs se sont focalisés sur ses oeufs dont ont voit une photo ci-dessus à droite. Ces oeufs présentent une surface dure comme ceux du sous-groupe Macrobiotus persimilis appartenant au vaste groupe M.hufelandi décrit en 1834 par Schultze. Les oeufs présentent également des filaments souples qui ressemblent à ceux des autres espèces récemment décrites, M. paulinae vivant en Afrique et M. polyformis d'Amérique du Sud. De toute évidence, celle-ci est une espèce hybride.

Les études microscopique (photonique à contraste de phase ou PCM et électronique à balayage ou SEM) et génomique ont permis d'identifier quatre marqueurs caractérisant ce tardigrade qui appartient à une nouvelle espèce, la 168e espèce du Japon que l'équipe nomma Macrobiotus shonaicu. L'équipe de Arakawa a donc subdivisé le groupe M.hufelandi en deux clades reconnaissables à la morphologie spécifique de leurs oeufs.

Révision des espèces

La plupart des espèces de tardigrades n'ont fait l'objet que d'une étude sommaire et souvent très ancienne avec des moyens limités. La découverte de Macrobiotus shonaicu ci-dessus nous démontre que les anciennes classifications sont très fragiles car souvent fragmentaires.

 Depuis les années 2000, des chercheurs ont donc entrepris de revoir ces descriptifs. Ainsi l'espèce Pilatobius recamieri commune de l'Arctique (Svalbard-Norvège) découverte par F. Richters en 1911 fut redécrite totalement en 2017 par l'équipe de Piotr Gasiorek dans la revue "Polar Biology".

De même, une espèce proche de Pseudechiniscus raneyi vivant aux États-Unis (Californie, Orégon, Montana) décrite en 1960 fut classée dans la famille des Pseudechiniscae sur base d'une description établie en 1911 par Gustav Thulin. Puis en 1987, Reinhardt Kristensen de l’Université de Copenhague réorganisa certaines classes et la réassigna à la famille des Echiniscidae. Finalement, en 2011 de nouvelles analyses réalisées par William R. Schulte et ses collègues publiées dans les "Proceedings of the Biological Society of Washington" ont montré qu'il s'agissait d'une nouvelle espèce, Multipseudechiniscus raneyi.

Et les découvertes se succèdent.

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