Une enquête de Fabienne Chauvière

L’Intelligence du vivant

Dix grands scientifiques racontent

Flammarion

Ce livre est issu d’une série d’émissions de Fabienne Chauvière, diffusée durant l’été 2020 sur France Inter.
Cet ouvrage a été établi en collaboration avec Xavier Müller.
© Flammarion, 2021

ISBN Epub : 9782080251190

ISBN PDF Web : 9782080251213

Le livre a été imprimé sous les références :

ISBN : 9782080244154

Ouvrage composé et converti par Pixellence (59100 Roubaix)

Présentation de l'éditeur

Qui aurait dit, il y a seulement quelques années, que les plantes étaient capables de réagir au vol d’une abeille, ou les corbeaux de réconforter un congénère blessé ? Qu’il suffisait aux poulpes d’observer un comportement pour le mémoriser, ou que des singes avaient créé un protolangage en associant plusieurs sons dans un même cri ? Non, Sapiens n’a pas le monopole de l’intelligence !

Il est temps de reconnaître le génie du vivant et c’est pour en mesurer l’étendue que Fabienne Chauvière a mené l’enquête, en sollicitant une dizaine de chercheurs prestigieux. D’hypothèses en découvertes, c’est un univers d’une richesse insoupçonnée qui se révèle au fil des pages. Un monde d’autant plus fascinant qu’il pourrait bien nous inspirer des solutions d’avenir pour une croissance plus sobre et plus respectueuse.

Une enquête de Fabienne Chauvière, créatrice de l’émission « Les Savanturiers » sur France Inter.

Loïc Bollache, Laure Bonnaud-Ponticelli, François Bouteau, Tarik Chekchak, Patrice Debré, Fabienne Delfour, Audrey Dussutour, Guilhem Lesaffre, Marc-André Selosse, Jacques Tassin, Maxime Zucca.

L’Intelligence du vivant

Dix grands scientifiques racontent

Les dernières découvertes scientifiques nous ont ouvert les portes d’un monde inédit. Un paysage stupéfiant où, à bien y regarder, les arbres, les mammifères, les oiseaux, les insectes ou les plantes ne jouent pas un rôle de second plan.

On le mesure mal, mais les végétaux et les animaux sont confrontés à des conditions de vie qui évoluent sans cesse. Pour grandir, se nourrir et se reproduire, ils doivent s’adapter, se modifier, fabriquer diverses substances, s’entraider, se protéger, se défendre, au prix de trésors d’ingéniosité. Et nous assistons, nous humains, à des comportements étranges, troublants, qui nous amènent à reconsidérer le concept d’intelligence. C’est pour faire le point sur cette question majeure que j’ai voulu inviter dix spécialistes, d’abord à l’antenne de France Inter à l’été 2020, puis dans les pages de ce livre.

Entre toxine et algorithme

Dans le monde végétal, les arbres et les plantes s’échangent des informations sur la qualité de l’air ou celle du sol, sur la présence de pathogènes, sur une agression par des insectes, etc. Ainsi, chez certaines espèces, lorsqu’un individu est attaqué par des prédateurs qui cherchent à s’en nourrir, celui-ci envoie des messages à ses congénères pour les prévenir. Tous se mettent alors à produire une substance toxique qui se révélera fatale aux assaillants. C’est notamment ce que nous conte le chercheur François Bouteau qui, dans son laboratoire parisien, mène d’extraordinaires expériences sur la sensibilité des plantes.

Dans le monde animal, on ne peut que s’émerveiller de l’incroyable danse des abeilles. Si leur chorégraphie ciselée évoque quelque spectacle, son but est en réalité tout autre. Il s’agit d’un langage précis, qui vise à expliquer à la colonie où se trouve la nourriture. Dans quelle direction, mais aussi à quelle distance. Et saviez-vous que, lorsque la ressource vient à manquer, ces hyménoptères appliquent ce qu’il faut bien appeler un algorithme d’optimisation, afin de choisir entre exploitation et exploration ?

Les poulpes ne sont pas en reste : avec leurs gros yeux perçants, ils fascinent de nombreux chercheurs, comme Laure Bonnaud-Ponticelli. Même si ces animaux ne vivent pas très longtemps (deux ans), les chercheurs ont découvert qu’ils savaient fabriquer de petites maisons, dans des noix de coco notamment. Et même si leur talent de pronostiqueur sportif est loin d’être prouvé en matière de football, les poulpes de laboratoire sont tout de même capables d’éteindre les ampoules lorsque la lumière les gêne – vous découvrirez au fil de ces pages comment ils procèdent !

Les comportements des oiseaux se révèlent aussi très étonnants – point de « tête de linotte » ici. Certains mâles construisent ainsi de magnifiques nids nuptiaux pour accueillir leur belle.

Un dernier exemple m’a frappé, celui qui ouvre l’ouvrage : le blob, peut-être l’être vivant le plus singulier de cette planète. Un blob est dépourvu de cerveau, mais il est capable d’apprendre et même d’aller fouiller les poubelles pour y chercher de la nourriture à son goût. Audrey Dussutour est l’une des plus grandes spécialistes mondiales du blob. Elle n’a pas son pareil pour nous faire découvrir ce champ très particulier.

Quand nos yeux se dessillent

Oui, l’espace qui nous entoure ressemble souvent à ces histoires féeriques qu’on lit aux enfants. Dans cet univers, les plantes communiquent et rusent, les arbres se voient attribuer diverses personnalités, tandis que les animaux sont abordés selon leur individualité, leur sensibilité. On sait même que certains singes ont établi une syntaxe. Des logiciels balbutiants sont d’ailleurs en ce moment mis au point dans les laboratoires pour décrypter ce langage, signe que nous en saurons plus dans les toutes prochaines années.

Pour moi, c’est tout cela, l’intelligence du vivant. Nous appartenons à ce merveilleux monde d’inventivité et de créativité, et nous commençons à peine (enfin !) à prendre conscience de la richesse de notre environnement. En regardant avec des yeux neufs, on pourrait presque se sentir sur une autre planète.

Notre futur

La nature n’a pas encore livré tous ses secrets, loin de là. « Scrute la nature, c’est là qu’est ton futur », disait Léonard de Vinci. Pendant des millions d’années, cette dernière a mis en place des stratégies, efficaces et économes en matériaux comme en énergie, qui inspirent aujourd’hui les chercheurs dans le domaine des matériaux, de l’architecture ou de l’aéronautique. Des dizaines de laboratoires du monde entier se sont ainsi spécialisés dans le biomimétisme, comme l’évoque Tarik Chekchak dans les pages qui suivent.

On copie déjà le déplacement des fourmis pour optimiser les communications téléphoniques et l’on crée des colles directement inspirées des moules qui s’accrochent aux rochers. Même le Velcro, cette vieille invention des années 1950, résulte d’une observation attentive de la nature.

Si nous savions exploiter la lumière et la chaleur du soleil comme les végétaux, nous aurions réglé une grosse partie du problème qui préoccupe actuellement l’humanité : celui de l’énergie. Si nous construisions nos habitats à la façon des termites, c’est-à-dire avec des systèmes de ventilation naturelle, nous n’aurions pas besoin de climatiseurs.

Pour une fraternité des espèces

Tout ce que nous commençons à comprendre, grâce au travail des chercheurs, appelle à poser un regard plus tendre sur le monde auquel nous appartenons. Cela nous conduit aussi à être plus humbles… Contrairement à ce que d’aucuns imaginent, nous ne régnons pas en maîtres. Nous ne sommes pas les plus intelligents, les plus fins, ni à long terme les plus forts, même si nous avons développé d’exceptionnelles capacités d’adaptation, individuelles et collectives. Cette illusion nous a coupés de l’intelligence du vivant, si bien que, longtemps, nous sommes restés aveugles.

Un dauphin ne fabriquera jamais d’ordinateurs, mais nous ne saurons jamais nager comme eux. Nous ne saurons jamais voler comme les oiseaux. Nous ne pourrons jamais vivre des siècles et résister aux tempêtes comme les arbres… C’est à ce titre qu’il est vain d’opposer constamment les êtres vivants.

Dans la biosphère, la coopération est bien plus présente que la compétition – ce chez toutes les espèces, et depuis toujours. Reconsidérer le concept d’intelligence nous permet de cultiver une forme d’altérité avec les organismes. Pour le bien-être de la nature, et pour notre bien-être à nous, les humains. Car nous avons tant à apprendre…

Fabienne Chauvière

Une seule cellule qui fait tout : yeux, oreilles, bouche, estomac, sexe… tel est le blob, qu’Audrey Dussutour, chercheuse à Toulouse, élève en laboratoire

Audrey Dussutour est notre grande spécialiste française du blob. C’est elle qui lui a donné son nom, en référence à un film américain d’horreur et de science-fiction sorti en 1958.

Il ne s’agit ni d’une plante, ni d’un animal, ni d’un champignon… Il n’a pas de cerveau, mais il peut apprendre et même enseigner.

Ces particularités font que le blob est devenu une star, en particulier auprès des médias. Audrey Dussutour y est pour beaucoup. Elle en parle avec passion et beaucoup, beaucoup d’humour. Il faut dire qu’évoquer cet organisme gluant, cette omelette flasque rampante, capable d’aller chercher sa nourriture dans les poubelles, se prête à mille et une facéties !

La myrmécologue est devenue une des rares chercheuses à s’intéresser au blob. Elle lui a même trouvé une place au Parc zoologique de Paris, au bois de Vincennes. Mais elle n’a pas abandonné son premier sujet pour autant, puisque les fourmis restent son cœur de métier. Elle trouve d’ailleurs qu’il y a des points communs entre le blob et les colonies de fourmis, comme la résolution de problèmes.

Audrey Dussutour paraît parfois fantasque, mais c’est une chercheuse sérieuse qui défend bec et ongles la science la plus fondamentale. Dans un livre dont elle est l’auteur, qui porte le sous-titre « Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le blob sans oser le demander », elle parle autant de ce curieux organisme que de son métier de chercheuse, qu’elle qualifie également volontiers de bizarre…

Éthologue de formation, Audrey Dussutour s’est découvert une passion pour Physarum polycephalum. Elle travaille au Centre de recherche sur la cognition animale, un laboratoire du CNRS, à l’université Paul-Sabatier de Toulouse.d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d

Affublé du surnom de blob, Physarum polycephalum est un organisme unicellulaire, ni animal ni végétal, qui déconcerte les scientifiques. Vivant dans les forêts, il paraît aussi simple sur le plan biologique qu’une bactérie, mais manifeste des comportements étonnamment complexes et est même capable d’apprendre.

Le blob est un organisme assez étrange et relativement ancien. Les premiers organismes qui ressemblent vaguement à nos blobs actuels émergent il y a un milliard d’années. Ce ne sont ni des animaux, ni des végétaux, ni même des champignons. Ils appartiennent à un règne plus ancien : les amibozoaires. Une créature appartenant à cette famille nous est familière : l’amibe. Le blob est une sorte d’amibe plus complexe du point de vue biologique et surtout plus grosse : les individus les plus spectaculaires couvrent une surface de plusieurs mètres carrés ! Et pourtant, le blob n’en demeure pas moins un organisme unicellulaire, c’est-à-dire composé d’une seule cellule. D’ordinaire, les micro-organismes type bactéries ou ciliés (des organismes unicellulaires dotés de cils à leur surface) dépassent à peine le diamètre d’un cheveu !

À quoi ressemble un blob ? À une sorte d’amas d’œufs brouillés. Physarum polycephalum, celui sur lequel nous travaillons dans mon laboratoire, est jaune, mais la classe des myxomycètes, qui regroupe l’ensemble des blobs, contient plus de mille espèces différentes qui arborent toutes les couleurs de l’arc-en-ciel. Le blob a commencé à être étudié dans les années 1960. Visible à l’œil nu, il offrait aux biologistes un système modèle d’organisme unicellulaire facile à étudier. Avec l’amélioration des techniques de microscopie, l’attention des chercheurs s’est ensuite reportée sur des êtres unicellulaires au fonctionnement plus proche de celui des cellules du corps humain, et le blob a été un peu oublié. Jusqu’à ce que des éthologues comme moi s’intéressent au blob en tant que tel et à son comportement assez fascinant.

Pourquoi l’appelle-t-on blob ? Son nom vernaculaire en anglais se traduit par « moisissure gluante », mais, comme il n’existait pas d’équivalent en français, je me suis mis en tête de lui en trouver un. Je suis cinéphile et, pour le baptiser, je me suis inspirée d’un film avec Steve McQueen, The Blob, dans lequel l’organisme extraterrestre qui menace la planète ressemble particulièrement à Physarum polycephalum. Ce film met en scène une créature qui dévore tout sur son passage. Le blob n’avale pas des êtres humains, mais des bactéries et des champignons. En revanche, il a un point commun avec la créature du film : il double, voire triple de taille tous les jours !

Le blob se déplace, mange, et grandit très vite… Dans de bonnes conditions, sa taille double tous les jours.

Car le blob grossit à l’infini si on le nourrit quotidiennement. Dans la nature, les plus gros font 1 à 2 m². Un blob élevé en laboratoire a été enregistré au Guinness des records : il faisait 10 m2  ! En laboratoire, il est toutefois sujet à un processus de vieillissement et, à un âge de 3 à 6 mois, il montre des signes de sénescence : il commence à attraper des infections et cesse alors de grandir. Pour autant, sa mort n’est pas inéluctable. Si on prive le blob de nourriture et d’eau, il s’endormira. Il peut rester en dormance pendant des années. Pour le réveiller, il suffit de verser une petite goutte d’eau dessus et il émerge du sommeil aussi fringant qu’un jeune blob. L’endormissement efface comme par magie tous les signes de sénescence. C’est la raison pour laquelle on dit parfois que le blob est quasi immortel. Si on prend soin de lui, on peut le garder ad vitam aeternam. L’un de nos blobs, qui a passé le plus clair de son temps dans une forêt nord-américaine, a au moins 70 ans.

Il est possible de découper un blob en plusieurs morceaux, car il possède de nombreux noyaux, malgré son caractère unicellulaire. Ces noyaux sont autant de copies de son matériel génétique. En le fragmentant et en alimentant les parties filles, on peut « dupliquer » un blob à l’infini. Pour autant, s’agit-il vraiment du même individu ? Nous nous sommes posé la question au laboratoire, parce que nous-mêmes coupons les blobs sur lesquels nous réalisons nos expériences : testons-nous le même individu ou des êtres différents ? Nous avons publié en 2018 une étude sur ces clones, dans laquelle nous montrons qu’à partir du moment où les blobs sont fractionnés, chaque morceau acquiert une petite individualité. Fragmenter un blob, c’est donc créer deux entités distinctes au niveau de leur comportement.

On peut découper un blob en 10 000 morceaux et obtenir ainsi 10 000 blobs !

Accroché au plafond

À quoi ressemble notre laboratoire ? À une petite salle, équipée d’étuves aux allures de réfrigérateurs où la température monte à 25 °C. Nous réalisons nos expériences à l’intérieur de ces armoires tempérées. Elles sont munies d’appareils photographiques, de plateaux de LED connectés à de petits ordinateurs, ce qui nous permet de prendre des photos des blobs en allumant la lumière juste à l’instant de la prise photographique. Le blob n’aimant pas la lumière, il est bien sûr difficile de le filmer, mais, comme il est très lent, une photographie toutes les cinq minutes nous suffit pour suivre son comportement.

Le blob a presque tout de la créature du film avec Steve McQueen : comme lui, il se déplace ! L’équivalent de ses « jambes » est son réseau veineux. En effet, c’est bien beau d’avoir une taille de géant, encore faut-il pouvoir acheminer les nutriments et l’oxygène dans tous les recoins. Un réseau de distribution interne assure cette fonction, semblable à notre propre système vasculaire et formé de fibres d’actine et de myosine (les mêmes protéines contractiles de nos muscles). En se contractant, ces fibres font circuler le cytoplasme – plus ou moins l’équivalent du sang du blob –, transportant oxygène et nutriments, et jouent le cas échéant le rôle de système locomoteur.

Un organisme sans jambes ni cerveau, capable de se déplacer pour aller chercher de la nourriture…

Car le blob se déplace à la vitesse de 1 centimètre à l’heure, 4 centimètres quand il a vraiment faim. Ses veines poussent le cytoplasme contre la membrane de la cellule pour la faire avancer, puis se rétractent et poussent à nouveau. Il fait donc deux pas en avant, un pas en arrière, etc., un peu comme le reflux de la marée. La mobilité du blob réserve des surprises. Comme nous les élevons dans des contenants en plastique non hermétiques, il arrive qu’ils s’en échappent. Un jour, après quarante-huit heures d’absence, nous en avons retrouvé un collé au plafond !

Miam miam !

Dans notre laboratoire, nous avons essayé de caractériser le blob sous toutes ses coutures : comment se nourrit-il ? Comment se reproduit-il ? Il n’a pas de bouche. Il se nourrit au moyen d’un processus nommé phagocytose : il engouffre sa nourriture dans sa membrane, puis l’entoure afin de la faire pénétrer à l’intérieur de la cellule. Nous le nourrissons habituellement de flocons d’avoine, mais, en 2010, nous avons cherché à savoir comment le blob régulait ses besoins alimentaires, c’est-à-dire comment il sélectionnait sa nourriture lorsqu’il avait le choix entre plusieurs options. Les flocons d’avoine étant une nourriture très peu modifiable, nous avons créé des crèmes brûlées spéciales pour blobs, au sein desquelles nous pouvions modifier la quantité de protéines et de sucres.

Dans le manuel de cuisine pour blobs, différents flans plus ou moins sucrés ou des flocons d’avoine…

Nous avons proposé trente-deux recettes différentes aux blobs, ce qui nous a permis de connaître leurs besoins nutritionnels. Nous déposions un blob sur les flans et observions son développement en le mesurant et en le pesant. Nous avons découvert qu’un blob a besoin de deux fois plus de protéines que de sucres. Une fois que nous avions identifié le régime qui optimisait sa survie, nous lui avons proposé plusieurs flans plus ou moins sucrés et protéinés. Lequel allait-il choisir ? Il n’a pas privilégié les flans très sucrés ou très protéinés, mais systématiquement celui qui maximisait sa croissance.

Comment le blob se reproduit-il ? La sexualité des organismes unicellulaires est complexe, bien plus que la nôtre. Il n’existe pas deux sexes, mais – accrochez-vous – 720 types sexuels ! Comme le champignon avec lequel on l’a d’abord confondu, le blob se reproduit avec des spores. Pour qu’il y ait reproduction, il faut que deux spores de types sexuels différents fusionnent. Les spores se forment lorsque le blob ne trouve plus de nourriture et perçoit la lumière du soleil. Ces spores sont disséminées par le vent et, quand elles atterrissent dans un milieu humide, elles se transforment en petites cellules flagellées. Là, elles nagent à la recherche d’un partenaire d’un autre sexe, avec lequel elles fusionnent – ce que l’on appelle une syngamie –, ce qui mène à la formation d’un nouveau blob.

Le blob rampe, dévore tout sur son passage, et dispose de 720 types sexuels.

Début 2020, le blob est entré au zoo de Vincennes. Pour moi, exposer un organisme ni végétal ni animal est fabuleux. C’est le premier être unicellulaire présenté au public. Cela a pu se faire car il est suffisamment grand pour être visible à l’œil nu, mais j’espère que cette première donnera des idées à d’autres zoos. J’aimerais voir exposer d’autres organismes unicellulaires. Ces créatures microscopiques offrent une variété proprement hallucinante.

Que voit-on exactement au zoo ? Un blob dans un terrarium, en milieu quasi naturel. On l’observe se déplacer sur une souche d’arbre humide, en train de manger des champignons et des bactéries. Il bouge trop lentement pour que son mouvement soit visible à l’œil nu. Aussi, chaque fois que le blob parcourt un centimètre, les soigneurs plantent un petit drapeau pour indiquer sa progression.

Blob l’éponge

Il ressemble à une omelette, vous l’avez sûrement croisé, sans savoir ce que c’était. Il vit sur toute la planète.

En dehors du zoo, où peut-on voir un blob ? En forêt. Il y a énormément de myxomycètes dans les forêts françaises. Vous ne verrez peut-être pas Physarum polycephalum, mais vous rencontrerez ses deux cousins ubiquitaires : Fuligo septica, d’abord, qui ressemble à une grosse éponge jaune et est appelé la « fleur de tan » en français et dog vomit en anglais – ce qui est un peu moins poétique… ; et puis Mucilago crustacea, un blob blanc très spongieux qui fleurit beaucoup dans les prairies. Les blobs n’aimant pas les sols trop acides, on en trouve peu dans les forêts de pins et davantage dans les chênaies.

Dans ces milieux, les blobs servent de nourriture à certains scarabées et aux limaces, qui en sont très friandes. La couleur d’un individu au sein d’une même espèce varie. Nous avons plusieurs souches au laboratoire qui appartiennent à l’espèce Physarum polycephalum. La variante australienne est jaune très clair, quand le blob américain est jaune orangé.

Quel rôle écologique remplissent les blobs dans la forêt ? Sans eux, de nombreuses plantes disparaîtraient. Le blob mange des bactéries et des champignons, puis relargue les produits de sa digestion et ainsi fertilise le sol. Comme il côtoie champignons et plantes dans les bois, il pourrait être tentant de le mettre dans notre assiette, mais je vous le déconseille. Fuligo septica est effectivement consommé frit dans certaines communautés d’Amérique du Sud. Mais l’espèce que j’étudie en majorité, Physarum polycephalum, a mauvais goût, d’après une collègue chercheuse qui s’y est essayée. Le blob n’est pas toxique, juste indigeste.

Le blob n’aime pas les UV, aussi vit-il dans des milieux sombres. Sa membrane est fine et facilement traversée par les ultraviolets. Ceux-ci dénaturant l’ADN (par le même mécanisme qui nous procure des coups de soleil), le blob peut mourir au soleil. Au niveau température, il survit entre 10 et 28 °C, l’idéal étant 25 °C. Face à des baisses de température répétées, le blob anticipera l’événement et ralentira sa croissance juste avant l’arrivée du coup de froid.

À l’école du blob

Cette capacité à anticiper des événements est l’un des aspects les plus fascinants du blob. Nous avons aussi pu prouver que le blob disposait d’une véritable aptitude à apprendre, ce qui nous a éblouis. C’est la première fois qu’on démontrait sans équivoque qu’un organisme unicellulaire dépourvu de système nerveux était doué de capacité d’apprentissage. Notre expérience était relativement simple. Nous présentions au blob des substances qu’il n’aime pas de manière innée, comme le sel. Le blob réagissait vigoureusement (à son échelle) : il essayait de partir à l’opposé ou formait des petites excroissances pour limiter les contacts avec la substance.

Nous avons alors continué à lui présenter tous les jours la même substance aversive. La conclusion au bout d’une semaine ? Le blob ne manifestait plus aucune aversion vis-à-vis de la susbtance et finissait par traverser la surface qu’elle recouvrait sans aucun problème. Cette découverte paraît anodine, et pourtant : l’idée qu’un être unicellulaire et dépourvu de cerveau puisse apprendre... voilà qui ouvre des portes, notamment pour la médecine ! Jusqu’à présent, les biologistes sont restés focalisés sur le système nerveux, sans imaginer que nos cellules, de manière individuelle, pouvaient retenir une information.

Le blob n’a pas de neurones, mais est capable d’apprendre et de résoudre des problèmes complexes.

Mieux, le blob peut transférer sa connaissance acquise à ses congénères ! Autrement dit, ils apprennent les uns des autres. Le blob possède la capacité assez extraordinaire de pouvoir fusionner avec ses congénères : si deux blobs sont côte à côte, ils n’en formeront qu’un seul au bout d’un moment. Si on apprend à un morceau de blob à s’habituer au sel, puis qu’on le fait fusionner avec un autre blob, ce dernier sera lui aussi habitué au sel. Combien de temps le blob conserve-t-il une connaissance acquise ? Si on le laisse éveillé, il l’oubliera au bout de deux jours. En revanche, si on le fait entrer en dormance, il s’en souviendra aussi longtemps qu’on le laissera en dormance.

La mémorisation du blob bouscule la vision traditionnelle de la science sur les unicellulaires. Nous nous sommes interrogés sur les mécanismes qui permettent à une cellule d’apprendre en l’absence de système nerveux. En réalité, le blob fait une chose toute simple. Quand il s’habitue à ignorer une substance qu’il n’aime pas, il l’avale : on a découvert que les blobs habitués au sel en étaient gorgés. Je dis souvent aux enfants : si vous deviez apprendre comme le blob, vous mangeriez vos devoirs !

Ce que nous cherchons actuellement à savoir, c’est si ses capacités d’apprentissage vont plus loin qu’un processus d’habituation, et surtout si celui-ci se limite à des substances chimiques. Peut-on habituer le blob à d’autres stimuli sensoriels, à une source lumineuse, par exemple ? Autre question que nous nous posons : si on fait fusionner deux blobs qui sont chacun familiers avec une substance différente, le nouveau blob connaîtra-t-il les deux substances ? Ou le blob sera-t-il complètement confus ? La mémoire des blobs soulève de nombreuses questions.

Les fils d’Ariane

Le blob est décidément très doué pour un être unicellulaire : un collègue japonais, Toshiyuki Nakagaki, a démontré que le blob, placé dans un labyrinthe en présence de nourriture, est capable de trouver son chemin… Comme le blob se déplace, on peut le confronter à des tests habituellement réservés aux animaux, comme celui du labyrinthe, même s’il faut un peu ajuster l’expérience : on ne place pas le blob à l’extrémité du labyrinthe, mais on le répand dans toute la structure. On couvre donc un labyrinthe vraiment complexe avec un blob, et on place deux petits flocons d’avoine à l’entrée et à la sortie. Qu’observe-t-on alors ? Que le blob n’utilise que le chemin le plus court dans le labyrinthe et élimine toutes les parties de lui-même qui mènent à des culs-de-sac.

Comment retrouve-t-il le flocon d’avoine ? Le blob perçoit de nombreux stimuli extérieurs, que ce soit la lumière ou certaines substances chimiques. Il possède en effet sur sa membrane des récepteurs qui lui permettent de goûter son environnement, un peu comme nos propres récepteurs gustatifs. Selon qu’il y a du sel ou du sucre dans les alentours, il ne réagira pas de la même manière : il s’éloignera du sel et se dirigera vers le sucre.

C’est un glouton, mais il choisit ce qu’il mange – on en a vu aller fouiller les poubelles.

Ce sens du goût ne sert pas uniquement au blob à trouver de la nourriture, mais peut déterminer son comportement vis-à-vis de ses congénères. Placez deux ou trois blobs dans une boîte : s’ils sont bien nourris, vous les verrez s’agréger. Un blob bien nourri devient en effet très « attractif » pour ses congénères, parce qu’il sécrète dans son environnement du calcium pour signaler qu’il est en bonne santé. Ce calcium attirera les autres blobs. En revanche, quand nous avons introduit dans le groupe un blob qui avait été affamé durant quarante-huit heures, nous avons vu les autres l’éviter. Autrement dit, le blob parvient à détecter un stress exprimé par un congénère.

Tempérament

Un aspect déconcertant est le fait que chaque individu manifeste une sorte de « caractère ». Nous avons commencé nos expériences avec un blob originaire d’Australie, avant d’en faire venir un des États-Unis. S’il appartenait à la même espèce que le premier, le blob américain n’a pas manifesté les mêmes goûts : quand nous avons tenté de l’alimenter avec nos flocons d’avoine bio, il les a littéralement refusés. Dès qu’il les a touchés, il est aussitôt reparti dans l’autre sens, il est sorti de la boîte par les petits trous servant à l’oxygénation et est allé explorer notre poubelle !

Nous avons ensuite acquis un blob venant du Japon. Lui s’est montré extrêmement rapide. Nous testons souvent les blobs sur leur capacité à détecter des différences de concentration entre deux sources d’alimentation. Quand les blobs australiens ou américains font face à deux nourritures, l’une très riche en flocons d’avoine et l’autre très pauvre, leur stratégie est d’attendre un peu, comme s’ils pesaient le pour et le contre, et ensuite de se diriger vers la nourriture la plus riche. Ils se trompent rarement. Le plus performant est d’ailleurs le blob américain car il est encore plus vif que l’Australien. Mais le blob japonais, lui, adopte une stratégie différente : sans réfléchir, il fonce et, une fois sur deux, il se trompe.

Les blob australiens, japonais ou américains ne se comportent pas du tout de la même façon, et ils n’ont pas les mêmes goûts.

Ces observations remettent en question un dogme établi. On a longtemps cru que, chez les unicellulaires, la variabilité entre les individus était très faible. L’individualité émerge avec la complexité des organismes, pensait-on. Avec le blob, nous avons montré que, au sein d’une même espèce, une cellule peut se singulariser vis-à-vis d’une autre. Depuis ces premières expériences, nous nous sommes procuré des blobs d’autres pays, et nous disposons maintenant de plus d’une quinzaine de souches différentes. Notre constat global ? Les blobs témoignent d’une variabilité comportementale extrêmement riche : un individu s’est montré encore plus rapide que le japonais, un autre croît de manière circulaire sans lancer en avant de petits pseudopodes comme ses congénères, un autre encore n’accepte de manger ses flocons d’avoine que si on les lui coupe, comme un enfant…

Réseau routier

La possibilité de découper un blob pose aussi des questions fondamentales. Quand on coupe un blob en deux, normalement, le liquide cellulaire devrait s’écouler ; mais il se trouve qu’un mécanisme de cicatrisation s’installe en moins de deux minutes. Et le fluide finit par coaguler. On ignore tout de ce mécanisme, de même que la faculté de régénération du blob demeure un mystère.

Si mon laboratoire s’interroge sur ce type de problèmes théoriques, le blob peut également être une grande source d’inspiration pour la recherche appliquée. Les travaux de Toshiyuki Nakagaki ont montré qu’on pouvait s’inspirer du blob pour optimiser nos réseaux. En substance, il a posé au blob la question suivante : comment construire un réseau pour relier les villes japonaises ? Mais comment a-t-il bien pu interroger un blob sur ce problème ? En fait, sur une carte du Japon, le chercheur a placé un blob sur Tokyo et des flocons d’avoine sur chaque autre grande ville, puis il a laissé la créature explorer l’environnement. Comme, à chaque fois qu’il trouvait un flocon d’avoine, le blob construisait une veine, la créature a fini par dessiner un maillage que Toshiyuki Nakagaki a ensuite comparé au réseau ferroviaire japonais. Or le réseau construit par le blob s’est avéré beaucoup plus efficace que celui construit par l’homme. À la suite de cette première découverte, des chercheurs ont créé des algorithmes qui reproduisent les règles comportementales du blob pour construire des réseaux optimisés dans de nombreux domaines.

Le blob est également utilisé par des chercheurs pour essayer de combattre le cancer. Hans-Günther Döbereiner, un biologiste allemand, étudie la morphogenèse du réseau veineux, c’est-à-dire comment se forme le réseau vasculaire quand le blob est encore tout petit. Il utilise ces règles de morphogenèse pour les comparer à la vascularisation de certaines tumeurs.

Le blob ouvre de nombreuses fenêtres aux chercheurs. Cet organisme, qui semble indestructible, détient peut-être les clefs de la longévité.

Il faut savoir qu’au départ, un cancer n’est qu’un petit amas cellulaire, mais, quand la tumeur grossit, elle finit par court-circuiter la circulation et se crée son propre réseau pour alimenter toutes les cellules cancéreuses. Hans-Günther Döbereiner s’est aperçu que cette vascularisation, cette formation des veines, obéissait aux mêmes lois que la ramification chez le blob. Il utilise depuis le blob comme un modèle expérimental pour mieux comprendre comment se met en place ce réseau et surtout comment le perturber.

Autre application : on s’est rendu compte un peu par hasard que le blob était capable d’accumuler des métaux lourds. Des chercheurs ont mesuré les concentrations de métaux lourds à l’intérieur de Fuligo septica et ont observé qu’elles étaient fortement enrichies en zinc et en manganèse, à des doses normalement létales chez n’importe quel type cellulaire. Le blob, lui, semble s’en accommoder parfaitement. Cette découverte suggère l’idée d’utiliser des blobs pour dépolluer des sols contaminés en métaux lourds.

Station spatiale

À son époque, Darwin voyait la nature pleine de surprises et de variétés. Il a été le premier à parler d’intelligence des plantes. Actuellement, c’est prouvé, les plantes peuvent communiquer entre elles. Le blob pousse ces prouesses un peu plus loin encore, et ses exploits démontrent qu’un apprentissage est possible sans cerveau, sans être multicellulaire. Chez les plantes, on peut en effet imaginer que la complexité émerge de la multicellularité. Or le blob est composé d’une seule cellule, et pourtant lui aussi interagit avec ses congénères et apprend.

Les blobophiles ne sont guère nombreux à travers le monde, mais pourquoi ne pas commencer par cultiver des blobs à la maison ?

À mon sens, l’un des intérêts du blob est de nous faire comprendre qu’il y a une richesse encore inconnue dans le vivant. En science, les biologistes et les médecins travaillent souvent sur les mêmes modèles, la drosophile, la souris, le rat et le primate. Le blob prouve que nous avons encore beaucoup à apprendre d’une biodiversité qui pourtant est en péril. J’ai bien peur qu’avec la sixième extinction en cours, on ne perde pas seulement des espèces, mais des fonctionnements entiers du vivant. Et c’est extrêmement dommage. La classe des myxomycètes abrite 1 000 espèces connues, 10 000 espèces estimées. Sur ce millier d’espèces connues, dans les revues scientifiques, on ne parle surtout que de trois d’entre elles : Fuligo septica, Physarum polycephalum et Didymium. Les autres sont peut-être cités une fois, mais pas davantage. Imaginez la perte d’information que cela représente ! La communauté des blobophiles est restreinte. Il y a peu de chercheurs qui travaillent sur le sujet en France. Dans le monde, seulement une centaine.

Dans les films, le blob vient de l’espace ; il arrive qu’on me demande si on peut imaginer que le vrai blob ait été apporté sur Terre par une météorite. Non ! Ils existent sur la planète depuis plus de 500 millions d’années et, depuis, les espèces ont continué d’évoluer. On ne connaît pas exactement l’âge de Physarum polycephalum, mais on a retrouvé des fossiles de spores dans de l’ambre qui avaient plus de 40 millions d’années.

Donc, non, il ne vient pas d’ailleurs. En revanche, il a été envoyé dans l’espace ! Par les Russes, dans les années 1980. Avec mon équipe, nous avons nous-mêmes le projet de mettre en orbite un blob pour étudier son comportement en microgravité et en présence de rayons cosmiques. Un blob pourrait embarquer prochainement dans un nanosatellite ou à bord de la Station spatiale internationale. Certains lecteurs à l’imaginaire fécond (ou ayant vu le film Life !) ont déjà le scénario catastrophe en tête : le blob dans l’ISS qui grossit, grossit, et finalement étouffe tous les astronautes… Cela n’arrivera pas, promis !

En attendant ce futur voyage, vous pouvez vous aussi être témoins des incroyables facultés du blob en en élevant à la maison. C’est moins embêtant qu’un chat et un chien ! C’est moins câlin, mais peut-être plus surprenant. Et il est assez facile de s’en occuper. Nous avons réalisé un tutoriel disponible sur Internet, si jamais vous désirez vous lancer dans l’élevage de blobs. Il y est même expliqué comment l’endormir quand vous partez en vacances ou quand il devient trop gros…