Des scientifiques ont découvert deux nouvelles espèces de microbes étranges qui vivent dans les entrailles des termites, et ils les ont nommées Cthulhu et Cthylla, en l’honneur du panthéon des horreurs imaginées par H.P. Lovecraft.
Le microbe Cthulhu macrofasciculumque n’apparaît pas aussi terrifiant au microscope, mais présente un faisceau de plus de 20 flagelles qui ressemble à une touffe de tentacules battant en synchronie. « When we first saw them under the microscope they had this unique motion, it looked almost like an octopus swimming, » a déclaré Erick James de l’Université de la Colombie-Britannique sur un communiqué.
Par ailleurs, Cthylla microfasciculumque est plus petit, avec seulement cinq flagelles, et porte le nom de Cthylla, la fille secrète de Cthulhu, généralement décrite comme un céphalopode ailé. Cthylla n’est pas une création de Lovecraft, mais a été introduite par l’écrivain britannique Brian Lumley dans les années 1970.
Les petits protistes - moins d’un dixième de millimètre - font partie d’une riche communauté de microbes intestinaux qui aident les termites à transformer le bois en sucre digestible, ce qui explique pourquoi ces ravageurs peuvent détruire les murs des habitations si rapidement.
« L’immense diversité des microorganismes est une ressource totalement inexploitable, » explique James. « L’étude des protistes peut nous en dire long sur l’évolution des organismes. Certains protistes causent des maladies, mais d’autres vivent en symbiose, comme ces flagellés dans les intestins des termites. »
James et ses collègues ont publié leurs résultats en ligne le 18 mars dans la revue PLOS ONE. Si vous vous demandez comment prononcer les noms de ces créatures, les chercheurs notent que Lovecraft proposait différentes prononciations pour Cthulhu, le nom provenait d’une langue aliennable pour l’oreille humaine.
Le nom Cthulhu macrofasciculumque reflète la présence d’un faisceau flagellaire impressionnant et la ressemblance avec la tête du monstre lovecraftien, tandis que le terme mac rofasciculumque évoque les nombreuses flagelles présentes chez ce microbe.
Les deux espèces - Cthulhu macrofasciculumque et Cthylla microfasciculumque - appartiennent à des parabasalias, des symbiontes qui jouent un rôle clé dans la dégradation de la lignocellulose dans le hindgut des termites inférieurs. Les deux genres forment une clade associée à des séquences environnementales provenant d’autres termites hindguts et se positionnent comme sœurs à Hexamastigitae dans les arbres phylogénétiques.
Dans des analyses phylogénétiques basées sur l’ARN ribosomal petit sous-unit (SSU rRNA), Cthulhu et Cthylla apparaissent comme une liaison avec Hexamastix et des séquences environnementales non identifiées provenant d’autres termites hindguts, ce qui suggère que des flagellés morphologiquement similaires pourraient exister dans ces termites. Les auteurs ont vérifié l’identification des termites hôtes par morphologie et par une barcodage mitochondrial 16S rRNA (mtLSU rRNA), assurant des identifications solides des espèces hôtes Prorhinotermes simplex et Reticulitermes virginicus.
Les cellules mesurées chez Cthulhu macrofasciculumque présentent un noyau antérieur unique, un axostyle robuste et un faisceau flagellaire émergeant légèrement de manière subantérieure. Le faisceau, souvent en forme de bande, peut être observé dans les images EM et LM et peut contenir environ 20 flagelles, bien que le comptage puisse varier selon les coupes et les cellules. Le battement du faisceau montre des mouvements de propulsion et des enroulements lors de la poussée inverse.
Chez Cthylla microfasciculumque, le profil est semblable mais plus petit, avec cinq flagelles antérieurs et parfois un flagelle récurrent. Le battement des flagelles suit un motif similaire: un mouvement avant des flagelles groupés suivie d’un croisement et d’un dégroupage lors de la poussée arrière, avec une axostyle proéminent et un noyau antérieur bien positionné.
Pour déterminer la position phylogénétique, les auteurs ont séquencé l’ARNr SSU à partir de cellules isolées et d’échantillons de hindgut. Les analyses montrent que Cthulhu et Cthylla forment une relation étroite et partagent des ancêtres communs avec des séquences environnementales d’H. tenuis et d’autres termites. Des vidéos et des analyses de séquences suggèrent des lignées proches dans d’autres termites hindguts, mais les auteurs notent que ces associations restent à explorer davantage.
La découverte de ces espèces souligne la nécessité d’étudier également les petites formes pour comprendre l’évolution des grandes formes complexes des parabasaliens. Le cytosquelette de base des plans corporels parabasilaliens est le karyomastigont, un système comprenant le noyau, les bases et les flagelles, et d’autres structures du cytosquelette et des membranes internes. L’évolution indépendante de tailles et de complexités multiples chez les parabasaliens montre que la taille et la complexité structurelle n’évoluent pas toujours ensemble et que des évolutions massives peuvent survenir dans différents lignages.
Les auteurs décrivent Cthulhu macrofasciculumque dans Prorhinotermes simplex et Cthylla microfasciculumque dans Reticulitermes virginicus comme de nouveaux genres et espèces de parasites parabasalien termite, apportant des preuves de la diversité encore cachée dans les hindguts des termites et de leurs relations symbiotiques. La compréhension de ces symbioses peut éclairer comment ces protistes évoluent et comment le cœur des lignées parabasaliennes s’est développé au fil du temps.
Des figures et analyses montrent l’emplacement des flagelles et les motifs de battement, avec notamment des descriptions de la morphologie cellulaire et des distances relatives, la morphologie de la cellule et l’emplacement des noyaux et du choix flagellaire dans les images de microscopie. Les auteurs soulignent que le terme “parabasalia” recouvre une grande diversité et que la plupart des grandes formes complexes ont probablement été décrites, tandis que les petites formes restent fréquemment non décrites et nécessitent une exploration plus poussée pour comprendre leur rôle évolutif et écologique dans les hindguts des termites.
Cthulhu macrofasciculumque
Les résultats montrent que Cthulhu macrofasciculumque est une espèce de taille moyenne avec un faisceau flagellaire de plus de 20 flagelles, et que Cthylla microfasciculumque est plus petite avec cinq flagelles antérieurs. Les deux jouent un rôle particulièrement crucial dans la dégradation de la lignocellulose dans l’intestin hindgut des termites inférieurs et illustrent les multiples voies évolutives par lesquelles les grandes et petites formes parabasaliens peuvent émerger.
La mention des noms inspirés par Lovecraft rappelle que les sciences contemporaines peuvent aussi s’emparer de l’imaginaire culturel pour éclairer des découvertes biologiques réelles et fascinantes, sans que cela n’oblige à abandonner la rigueur méthodologique et la démonstration expérimentale des résultats.
Note: les passages entre guillemets dans ce texte reproduisent des formulations utilisées dans les décriptions publiques et académiques, réutilisées ici pour leur exactitude factuelle.
En somme, Cthulhu macrofasciculumque et Cthylla microfasciculumque constituent une avancée majeure dans la compréhension de la diversité et de l’évolution des parabasaliennes termites-symbiontes, ouvrant des perspectives nouvelles sur les mécanismes cellulaires et les interactions symbiotiques dans le microbiote intestinal des termites.
tags: #cthulhu #macrofasciculumque #phylogenie