Audrey Dussutour

Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le blob sans jamais oser le demander

Dessins de l’auteur

ÉQUATEURS

Collection dirigée par Olivia Recasens.

© Équateurs, Paris, 2017.

ISBN 978-2-84990-524-1.

contact@editionsdesequateurs.fr

www.editionsdesequateurs.fr

À la mémoire de mon père, amoureux de la nature et amateur de champignons !

Sommaire

Avant tout...

La rencontre

Physarum machin truc ?

Vomi de chien et caca de lune

Le blob n’est pas un individualiste

Il bouge !

Au fait, ça mange quoi ?

Publication scientifique, l’« indice H »

Blobs à vendre

Le nerf de la recherche ? L’argent !

Le yankee

Le maître des blobs

Trois blobs = trois personnalités !

Aparté : la recette du scientifique

Pearl Harbor, la revanche

Aparté : chercheurs en herbe

C’est le calcium qu’ils préfèrent

Les mystères du mucus

Petit « coup de gueule »

Apprendre... sans cerveau

Vous avez dit « vulgariser » ?

Brainstorming chez les blobs

Malin comme un blob

J’ai un chien à la maison...

Un cousin célèbre dans la famille

Se sacrifier pour la science

Le blob connaît le bouton « reset »

Remerciements

Avant tout...

Je suis chercheuse au CNRS, et j’étudie le comportement des fourmis et des organismes unicellulaires. Souvent, la première question que l’on me pose, c’est « à quoi servent vos recherches ? », et la deuxième, c’est « et on vous paye pour ça ? ».

Pour répondre, je citerai René Bimbot et Isabelle Martelly{1} : « La recherche fondamentale a pour principal objectif la compréhension des phénomènes naturels, la mise en place de théories ou de modèles explicatifs. Elle s’intéresse, par exemple, à la façon dont les atomes s’organisent pour former des molécules ou dont les virus trouvent la “ clé ” des cellules pour les envahir. De son côté, la recherche appliquée se concentre sur la mise au point de nouveaux objets (logiciels, vaccins, médicaments...) ou sur l’amélioration de techniques existantes, comme la téléphonie mobile. [...] C’est pratiquement toujours la recherche fondamentale qui est à l’origine des découvertes réellement innovantes ou des sauts qualitatifs dans les performances techniques. [...] L’industrie consacre un budget significatif à la recherche appliquée, plus rapidement productive, alors que des organismes publics, comme le CNRS ou l’Université prennent en charge l’essentiel de la recherche fondamentale. Dans un contexte économique difficile, la tentation est grande de réduire les moyens attribués à cette dernière. Mais, si les conséquences d’une telle réduction peuvent tout d’abord passer inaperçues, elles seraient à coup sûr catastrophiques à long terme. Sacrifier la recherche fondamentale constituerait un véritable suicide, intellectuel et économique. »

La nature, si tant est qu’on l’observe, est une source d’inspiration infinie. Les exemples sont nombreux. Afin de limiter les nuisances sonores, le TGV japonais s’est inspiré de la forme du bec du martin-pêcheur, oiseau aux couleurs chatoyantes qui plonge dans l’eau pour attraper des poissons. Certaines attaches adhésives imitent les doigts en ventouse de petits lézards appelés geckos. Mais les exemples qui me sont chers sont les innovations issues de l’observation des insectes sociaux. Il existe des immeubles qui maximisent leur capacité thermique à la façon des termitières. Les termites sont en effet des architectes hors du commun capables de construire de vastes et complexes structures entièrement chauffées et climatisées, en se passant bien sûr d’électricité. Ces nids peuvent atteindre 10 mètres de haut, ce qui représente 3 500 termites mises bout à bout. À titre de comparaison, le bâtiment le plus haut jamais construit par l’homme est la tour de Shanghai culminant à 828 mètres environ, soit 500 hommes mis bout à bout. Au Zimbabwe, un immeuble dont la construction est inspirée d’une termitière consomme 90 % d’énergie en moins. Une autre grande innovation ayant pour source d’inspiration les insectes sociaux est l’« algorithme fourmi ». Un algorithme est un ensemble d’instructions pour résoudre un problème. Un algorithme fourmi est donc un ensemble d’instructions directement issues du comportement desdites fourmis. Ces algorithmes sont désormais utilisés pour le routage de véhicules, de données informatiques ou d’appels téléphoniques.

La recherche thérapeutique concerne la majorité d’entre nous. Or, elle ne peut se limiter à deux espèces modèles, la souris de laboratoire ou le macaque, comme semblent le penser les agences de financement et les gouvernements. Imaginez que l’on vous donne accès à une encyclopédie de médecine comportant des millions de volumes, vous contenteriez-vous de n’en lire que deux ? La recherche sur les fourmis ou les organismes unicellulaires peut paraître farfelue, mais il serait dommage et même dangereux de croire qu’elle est inutile. Qui sait ? D’un petit blob viendra peut-être un jour le salut de l’humanité.

Enfin, le but principal de la recherche est de faire progresser la connaissance.

La rencontre

C’est en novembre 2008, en Australie, que je le vis pour la première fois. À cette époque, je préparais mon retour en France, après trois années en contrat de recherche à l’Université de Sydney. J’avais réussi le concours du CNRS au printemps. Un concours extrêmement sélectif qui propose tous les ans moins d’une dizaine de postes à une centaine de candidats bac + 12, et plus si affinités. Un poste au CNRS, le Graal de tout jeune chercheur français. Cette année-là, je faisais donc partie des « élus » et la chape de stress que je portais sur les épaules avait disparu. J’avais trouvé « la sécurité de l’emploi » et je pouvais enfin envisager de faire de la recherche sans être rongée par la peur du lendemain. La recherche est un travail dont on ne voit jamais la fin mais qui s’exerce en CDD, ironie de notre époque. Le cœur léger et la tête dans les cartons, je me vis alors proposer par mon mentor Steve Simpson un projet des plus étrange.

Steve est un nutritionniste de génie à la tête d’un département scientifique considérable. Il a commencé sa carrière en étudiant la nutrition des criquets migrateurs, et il est actuellement en train de trouver des solutions pour lutter contre l’obésité chez l’homme. Durant l’automne 2008, Steve était occupé à rédiger un ouvrage présentant une approche nouvelle de la nutrition appliquée au travers de nombreuses collaborations à tout type d’animal : mouches, sauterelles, furets, souris, chats, perroquets, hommes... Il rêvait de l’étendre à tous les organismes vivants. Steve avait déjà réussi à me convaincre de tester son approche sur les fourmis, mon sujet de prédilection. Les fourmis, que vous avez l’habitude d’observer dans la nature ou... dans votre cuisine, ont une particularité fascinante : seuls 10 % des individus récoltent la nourriture pour toute la colonie. Ces « récolteuses » partagent ensuite leur butin avec leurs congénères restées au nid, par régurgitation, ce qui n’est pas très ragoûtant. Au sein de la colonie, les larves reçoivent aussi de la nourriture des récolteuses, la prédigèrent, la détoxifient et la régurgitent à leur tour aux fourmis adultes. Les larves servent ainsi d’estomacs partagés. Pendant mon post-doctorat à l’Université de Sydney, nous avions réussi à démontrer l’existence d’une « nutrition collective ».

Mais revenons à nos moutons, Steve voulait aller plus loin, ne pas se contenter des espèces de l’insecte à l’homme, mais envisager quelque chose de plus primitif. Il apprit l’existence du blob au détour d’une conversation et n’eut alors plus qu’une idée en tête : mener l’expérience sur cet être à part... dont il ne connaissait strictement rien.

Steve pensa tout de suite à moi. Je n’étais pas la seule, au laboratoire, à m’intéresser à la nutrition. Nous étions une dizaine de jeunes chercheurs dans ce cas. Si Steve m’a proposé son idée saugrenue, c’est parce qu’il connaissait mon net penchant pour l’étrange. Il arriva donc un matin tout excité par son projet sans savoir que, ce jour-là, il ferait prendre à ma carrière un virage vertigineux. En effet, depuis une dizaine d’années, je m’étais attachée à comprendre comment les fourmis résolvent les problèmes liés à la récolte de nourriture, que ce soit le partage des aliments, la gestion des embouteillages sur les routes de transport, les choix de route, etc. Mon projet au CNRS était entièrement consacré à ce problème. J’avais trouvé une « niche », situation assez rare en science où la compétition est féroce et le quotidien d’un jeune chercheur s’apparente à celui d’un poisson rouge dans un aquarium à requins. Mon destin était tracé, j’allais partager ma vie avec les fourmis. Mais c’était compter sans le jour où Steve entra dans mon bureau :

– Audrey, j’ai une idée géniale ! On va faire une expérience de nutrition chez Physarum polycephalum.

– Physa... quoi ?

– Physarum polycephalum, un champignon gluant.

– Steve... je pars dans un mois et demi.

– Audrey, j’ai confiance en toi, tu vas y arriver.

– Ça mange quoi, Physa truc ?

– Je ne sais pas, tu trouveras ! ça va être super !

Steve répète sans cesse « génial » et « super ». Et je réagis instinctivement à ces deux mots, comme hypnotisée.

– OK, on le trouve où Physa truc ?

– Tanya va t’en apporter.

Tanya étudiait les abeilles et les fourmis et venait d’acquérir un Physarum polycephalum. Elle aussi avait un penchant pour l’étrange. Pour être honnête, de nombreux chercheurs ont un penchant pour l’étrange. Tanya vint donc au laboratoire avec Physarum polycephalum et le posa sur la table.

– Voilà Physarum polycephalum. Tadammm !

Je restai coite.

J’étais sur le départ et il fallait monter l’expérience rapidement. Je n’avais pas eu le temps de constituer ma biblio, c’est-à-dire lire tout ce qui a déjà été publié sur l’organisme que l’on veut étudier. Ce travail peut facilement prendre des mois, voire plus. Je savais que les Britanniques appelaient plus couramment Physarum polycephalum (j’avais enfin réussi à me rentrer son nom dans la tête) « champignon gluant » et qu’il avait eu son heure de gloire en 2000 lorsque Toshiyaki Nakagaki, un biophysicien japonais, avait eu l’idée de le placer à l’intérieur d’un labyrinthe, démontrant que cet être mystérieux pouvait trouver la sortie assez rapidement. Nous en reparlerons plus loin.

Bref, je ne savais pas grand-chose hormis que Physarum polycephalum était jaune, informe et qu’il bougeait. Mais quand Tanya ouvrit la boîte, grande fut ma déception ! Il était bel et bien jaune, bel et bien informe, mais, clairement, il ne bougeait pas du tout. En plus, il paraissait visqueux et sentait la moisissure. Je l’observais de longues minutes dans l’espoir qu’il se mette à bouger... Rien. L’expérience risquait de s’avérer longue, très longue. Tanya m’expliqua comment m’en occuper. Premièrement, il fallait le transférer quotidiennement dans des boîtes propres, sinon il pouvait « attraper des champignons ». Une moisissure qui moisit, le comble ! Deuxièmement, il fallait aussi le nourrir. Physarum polycephalum avale des flocons d’avoine tous les jours et en grandes quantités. Un régime fort bizarre vu la tête de la bestiole. Quand on n’a ni bouche, ni la moindre dentition, il semble difficile d’avaler des flocons d’avoine. Troisièmement, il était vital de le conserver dans l’obscurité. Physarum polycephalum ne supporte pas la lumière. J’appris par la suite pourquoi. En réalité, il ne déteste pas la lumière, mais se transforme s’il y est exposé (oui, oui, comme les fameux Gremlins !). Mais gardons ça pour plus tard.

Autant dire qu’entre lui et moi ce ne fut pas le coup de foudre. Dès le lendemain, tout bascula. Je compris très vite l’immense intérêt de Physarum polycephalum. Quand, arrivée au laboratoire, j’ouvris le carton, surprise ! Il avait entièrement recouvert les parois et prenait même ses jambes à son cou – malgré son absence de membres bien définis. Non seulement, il avait avalé tous les flocons d’avoine, mais aussi littéralement doublé de volume. Une image me vint à l’esprit. Celle d’un vieux film avec Steve McQueen, The Blob (1958). Le pitch : un organisme ressemblant à une gelée anglaise arrive d’une autre planète et dévore tout sur son passage. Plus il avale d’habitants, plus il grossit. Telle une grosse goutte qui se gonfle d’eau. D’où son surnom : le « blob »...

Physarum machin truc ?

Tous les êtres vivants sont classés sur l’arbre de la vie dans des groupes ou des familles. C’est la rigueur scientifique, nous aimons ranger, classer, ordonner et regrouper ce qui se ressemble. L’homme, par exemple, appartient au règne animal, à l’embranchement des vertébrés, à la classe des mammifères, à l’ordre des primates et à la famille des hominidés. Mais classer le blob est une très longue histoire qui continue encore de s’écrire au moment où vous lisez ces pages.

Afin de mieux comprendre pourquoi il a été aussi difficile de le cataloguer, il faut décrire son cycle de vie. Pour simplifier, faisons un parallèle avec l’espèce humaine. Chez l’homme, un spermatozoïde et un ovule, deux cellules sexuées, se rencontrent et fusionnent, formant une cellule unique : l’œuf. Cet œuf va se diviser en deux cellules, qui vont elles-mêmes se diviser en deux pour donner quatre cellules, etc., jusqu’à produire un être humain qui, à l’âge adulte, renfermera approximativement soixante mille milliards de cellules. À la puberté, il va à son tour produire des spermatozoïdes ou des ovules selon son sexe, et le cycle sera bouclé. Le blob aussi est issu de la fusion de deux cellules sexuées. Elles ne sont pas appelées ovules ou spermatozoïdes car il n’existe pas deux sexes différents chez le blob... mais 720{2}. Non, ce n’est pas une erreur de frappe, plus de 720 sexes différents ont été répertoriés chez le blob. Ces cellules sexuées sont appelées des spores. Lorsqu’une spore se trouve dans un milieu humide, elle s’ouvre et libère une cellule qui a la bougeotte et part en quête d’une cellule du sexe opposé. On comprend tout de suite qu’avec plus de 720 sexes différents la tâche n’est pas très compliquée. Lorsque deux cellules de sexe opposé se rencontrent, elles fusionnent pour devenir une cellule unique. Mais là, étrangement, la cellule ne va pas se diviser, seulement son noyau. La cellule grandira donc au gré des divisions des noyaux. Jusqu’à atteindre des tailles records, de l’ordre de plusieurs mètres carrés contenant des milliards de noyaux. Un blob de 5 mètres carrés a ainsi été obtenu en laboratoire par des chercheurs de l’Université de Bonn en Allemagne, cadeau de départ d’un professeur partant à la retraite. Aux États-Unis, dans les Appalaches en Virginie-Occidentale, un blob de 1,3 kilomètre carré a été observé, ce qui est à peu près la surface de la ville de Monaco ou de 138 terrains de foot. À titre de comparaison, une cellule humaine mesure en moyenne 10 micromètres de diamètre, soit dix millions de fois moins. Cette cellule géante est appelée plasmode et c’est cette phase du cycle que je surnomme « blob », un peu l’adolescence de l’organisme. Lorsque le blob atteint une grande taille, après quelques semaines, il quitte l’obscurité pour la lumière. Il se transforme alors, comme on l’a vu. À la différence des Gremlins, il ne devient pas un monstre, mais forme des milliers d’organes nommés sporanges. Ce sont des sortes de boules reposant sur un pied très fin. Ces boules iridescentes renferment les spores qui seront disséminées par le vent, l’eau et les animaux.

Là, je vous ai donné la version simple et habituelle du cycle, mais avec le blob il y a toujours de multiples exceptions. Certains blobs ne pratiquent pas la reproduction sexuée et se clonent indéfiniment. Le blob, comme je l’ai dit, produit habituellement des spores qui donnent des cellules flagellées. Mais lors du clonage, ces cellules mobiles, au lieu de partir à la rencontre d’une cellule du sexe opposé, peuvent à elles seules redonner un blob. C’est une reproduction asexuée ! Il existe même des blobs sans sexe défini. Pour simplifier, ils sont tous du même sexe. Ceux-là savent se reproduire de façon sexuée entre eux et engendrer ainsi de nouveaux blobs. Enfin, quelques rares blobs ne produisent pas de spores. Le blob se tronçonne en morceaux, forme des petites cellules mobiles qui donneront à leur tour des blobs. Bref, chez le blob, la théorie du genre serait un vrai casse-tête !

Revenons à la classification du blob. De tout temps Physarum polycephalum a troublé les scientifiques : un peu animal, un peu végétal, un peu champignon. Les blobs sont des créatures énigmatiques qui ont l’air de sortir tout droit d’un film de science-fiction. En 1833, le botaniste allemand Heinrich Link{3} a finalement tranché et classé le blob dans le règne des champignons. Il s’est fondé sur sa morphologie, en particulier sur le fait que Physarum polycephalum forme des sporanges et des spores, le moyen de reproduction par excellence des champignons. Parmi ces derniers, le blob a ensuite été rangé dans la classe des myxomycètes, ou « champignon gluant ». Une dénomination apportée par le scientifique américain Thomas H. Macbride en 1899{4} qui pensait, lui, que le blob était une plante...

Anton de Bary, chirurgien, botaniste, microbiologiste et mycologue, s’est farouchement opposé en 1859 à la classification du blob dans les champignons. Il était persuadé que le blob était mi-champignon, mi-animal et le nomma mycetozoa, ou « champignon-animal ». Heinrich Anton de Bary, tout comme Charles Darwin, publia en 1859{5} une monographie séminale qui deviendra un ouvrage de référence pour la microbiologie et la mycologie (l’étude des champignons). Or, si le livre de Charles Darwin se vend encore aujourd’hui et demeure le livre le plus cité des sciences biologiques, l’ouvrage d’Anton de Bary est tombé dans l’oubli, connu seulement de quelques spécialistes. L’une des raisons est que Charles Darwin a publié un ouvrage concernant les animaux et les plantes, alors qu’Anton de Bary a parlé des « micro-organismes inférieurs », des êtres vivants longtemps négligés par l’homme. Si pour Charles Darwin il n’existait que le royaume animal et le royaume végétal, pour Anton de Bary il s’agissait d’un continuum et séparer les organismes entre ces deux royaumes lui semblait arbitraire. Anton de Bary fut ignoré et le blob resta confiné aux champignons jusqu’aux années 1970. Dans la recherche, comme ailleurs, celui qui parle le plus fort est généralement le plus écouté, même s’il se trompe.

En 1969, Lindsay Olive{6} est venu tout chambouler. Ce mycologiste américain de l’Université de Caroline du Nord proposa de classer l’objet vivant non identifié dans le règne des « protistes ». Tout simplement parce que le blob ne mange pas comme un champignon. Il se nourrit par absorption alors que Physarum polycephalum s’alimente par ingestion. Rien à voir, donc. Bien pratique, ce règne des protistes : à l’époque, il regroupait tout ce qui n’était ni plante, ni champignon, ni animal, un genre fourre-tout. Le terme « protiste » (« le premier de tous ») ne vous dit sans doute rien ; pourtant quelques-uns de ses membres sont bien connus comme Plasmodium, le responsable du paludisme. Cette classification a fini par être abandonnée car sans réel fondement scientifique et ne servant surtout qu’à classer l’inclassable. S’y trouvaient réunis de plus en plus d’organismes n’ayant rien à voir les uns avec les autres.

En 1997, Sandra Baldauf {7}, une généticienne de l’Université d’Uppsala en Suède, a proposé d’attribuer au blob son propre règne, les mycetozoa, en hommage à Anton de Bary, le plus inspiré dans sa classification. Pour l’anecdote, j’ai rencontré Sandra en 2012, en Suède. Elle m’a avoué ne pas aimer beaucoup le blob. Elle le considérait comme un organisme incompréhensible génétiquement car il avait, selon son expression, « un génome poubelle », le rendant à l’époque inclassable. Le « génome » recouvre l’ensemble de l’information génétique d’un organisme contenu dans chacune de ses cellules sous la forme de chromosomes. Il est souvent comparé à une encyclopédie dont les différents volumes seraient les chromosomes. Le nombre de chromosomes varie beaucoup. Une espèce de fougère possède ainsi le plus grand nombre de chromosomes répertorié : 1 440 ! Le blob, lui, a un nombre indéterminé de chromosomes : de 20 à 80, évoluant d’un blob à l’autre. Pour Sandy, le génome du blob renferme plein d’informations inutiles, comme si certains volumes de l’encyclopédie étaient écrits en charabia.