De minuscules gouttes sans cervelle pourraient être en mesure de prendre des décisions: selon de nouvelles découvertes, un organisme unicellulaire peut «changer d'avis» pour éviter de s'approcher d'une substance irritante.
Il y a plus d'un siècle, le zoologiste américain Herbert Spencer Jennings a mené une expérience sur un organisme unicellulaire relativement gros, en forme de trompette appelé Stentor roeselii. Lorsque Jennings a libéré une poudre de carmin irritante autour des organismes, il a observé qu'ils réagissaient de manière prévisible, a-t-il écrit dans ses conclusions, qu'il a publiées dans un texte intitulé "Comportement des organismes inférieurs" en 1906.
Pour éviter la poudre, l'organisme essaierait d'abord de plier son corps autour de la poudre. Si cela ne fonctionnait pas, la goutte renverserait le mouvement de ses cils - des projections en forme de cheveux qui l'aident à se déplacer et à se nourrir - pour repousser les particules environnantes. Si cela ne fonctionnait toujours pas, l'organisme se contracterait autour de son point d'attache sur une surface pour se nourrir. Et enfin, si tout le reste échouait, il se détacherait de la surface et s'éloignerait.
Dans les décennies qui ont suivi, cependant, d'autres expériences n'ont pas réussi à reproduire ces résultats, et ils ont donc été discrédités. Mais récemment, un groupe de chercheurs de l'Université Harvard a décidé de recréer l'ancienne expérience en tant que projet parallèle. "C'était un projet de skunkworks complètement hors du commun", a déclaré Jeremy Gunawardena, auteur principal, biologiste des systèmes à Harvard, dans un communiqué. "Ce n'était le travail de personne."
Après une longue recherche, les chercheurs ont trouvé un fournisseur en Angleterre qui avait collecté S. roeselii spécimens d'un étang de golf et les a fait livrer au laboratoire de Gunawardena. L'équipe a utilisé un microscope pour observer et enregistrer le comportement des organismes lorsque les scientifiques ont libéré un irritant à proximité.
Tout d'abord, ils ont essayé de libérer de la poudre de carmin, les organismes du 21e siècle n'étaient pas irrités comme leurs ancêtres. "Le carmin est un produit naturel du dendroctone de la cochenille, donc sa composition peut avoir changé depuis le jour", ont écrit les chercheurs dans l'étude. Ils ont donc essayé un autre irritant: les billes de plastique microscopiques.
Effectivement, le S. roeselii a commencé à éviter les perles, en utilisant les comportements décrits par Jennings. Au début, les comportements ne semblaient pas être dans un ordre particulier. Par exemple, certains organismes se plieraient d'abord, puis se contracteraient, tandis que d'autres se contracteraient seulement. Mais lorsque les scientifiques ont effectué une analyse statistique, ils ont constaté qu'il y avait en effet, en moyenne, un ordre similaire au processus de prise de décision des organismes: les gouttes unicellulaires choisissaient presque toujours de plier et de modifier la direction de leurs cils avant contracté ou détaché et nagé, selon le communiqué.
De plus, les chercheurs ont découvert que, si l'organisme atteignait le stade de la nécessité de se contracter ou de se détacher, il y avait une chance égale de choisir un comportement plutôt qu'un autre.
"Ils font les choses simples en premier, mais si vous continuez à stimuler, ils" décident "d'essayer autre chose", a déclaré Gunawardena. "S. roeselii n'a pas de cerveau, mais il semble y avoir un mécanisme qui, en fait, lui permet de «changer d'avis» une fois qu'il a l'impression que l'irritation a duré trop longtemps. »
Les résultats peuvent aider à éclairer la recherche sur le cancer et même changer la façon dont nous pensons à nos propres cellules. Plutôt que d'être uniquement "programmés" pour faire quelque chose par nos gènes, "les cellules existent dans un écosystème très complexe, et elles sont en quelque sorte en train de parler et de négocier entre elles, de répondre aux signaux et de prendre des décisions", a déclaré Gunawardena. Les organismes unicellulaires, dont les ancêtres gouvernaient jadis le monde antique, pourraient être "beaucoup plus sophistiqués que nous ne leur en accordons généralement le mérite", a-t-il déclaré.
Les résultats ont été publiés le 5 décembre dans la revue Current Biology.
