par Pascale Otis
Agence Science-Presse

Du poisson qui ne gèle pas

Les eaux antarctiques sont les plus froides du monde. La température de cet "Extrême-Sud", tout autour du continent antarctique, frôle en permanence le point de congélation. Malgré cela, les eaux grouillent de vie. Pourquoi les poissons ne gèlent-ils pas?

Arthur Devries, biologiste à l'Université de l'Illinois, travaille sur la question depuis maintenant 42 ans. Il a découvert que cet exploit est le fruit d'une stratégie inédite: une protéine antigel.

Pour étudier de mystère sur place, il faut d'abord se familiariser avec les rudiments de la pêche à la morue en Antarctique. Ce poisson nage à plus de 450 mètres de profondeur: pas facile à atteindre avec une canne à pêche!

Pour mettre la main sur un bon spécimen en peu de temps, il faut plutôt avoir recours à une tactique qui n'a rien à voir avec la haute technologie des laboratoires: percer un trou d'environ un mètre de diamètre dans la glace, puis attendre l'arrivée des phoques Weddell. Ces nageurs hors pair font d'impressionnantes plongées jusqu'à 600 mètres de profondeur pour y capturer du poisson. En remontant à la surface, ils lâchent habituellement leur prise pour reprendre leur souffle… et c'est alors l'occasion de leur emprunter leur butin –temporairement, rassurez-vous– pour remplir quelques tubes d'échantillon.

De retour au laboratoire, une série d'analyses confirme la présence de la protéine. Ce poisson, comme bien d'autres, produit en effet une protéine appelée "antigel", qui le met bel et bien à l'abri des effets mortels du gel. Mais comment fonctionne cette protéine?

L’eau pure gèle à zéro degré Celsius. Mais lorsqu’elle contient d’autres substances, comme le sel des mers, elle gèle à une température plus basse: pour l’eau de mer, cette température est de moins 2 degrés Celsius. Or, les cellules des poissons, parce qu'elles ne contiennent qu’une mince quantité de sels, gèleraient à moins 0,7 degré Celsius s’ils ne possédaient pas cette protéine antigel.

Celle-ci doit sa caractéristique unique à sa capacité de se lier aux cristaux de glace qui se forment dans les tissus du poisson. Plusieurs de ces protéines peuvent en effet couvrir la surface entière d'un petit cristal de glace qui vient de se former, réduisant ainsi les liens possibles entre la glace et les molécules d'eau présentes dans les tissus vivants. Ceci met du coup un frein à la croissance des cristaux de glace, et permet donc à ces poissons de vivre, sans geler, à des températures qui frôlent les moins 2 degrés Celsius.

Avec la découverte des protéines antigel, l’industrie rêve d’aliments qui se conserveraient plus longtemps; d’autres songent à des applications en médecine : une véritable course pour trouver la meilleure lignée de protéine. Car d’autres organismes possèdent eux aussi des protéines antigel qui pourraient être encore plus utiles que celles des poissons : bactéries, plantes et insectes.

Plus récemment, mes propres travaux ont mené à la découverte du même type de protection dans les pieds de certains oiseaux, ce qui leur permet de marcher pieds nus sur la glace et la neige sans craindre les effets du gel. Tel un cordonnier mal chaussé, je ne peux que rêver de la possibilité de pouvoir en dire autant de mes propres pieds...

Phoque prenant la pose pour la photographe (photo Pascale Otis)

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