Les animaux produisent beaucoup de composés étranges. Prenez, par exemple, l'encre de seiche, le spray de moufette ou même le mucus visqueux. Mais l'un des sous-produits les plus étranges produits par les animaux est l'alcool de poisson rouge. Lorsque nos amis à nageoires vivent dans des environnements pauvres en oxygène, comme au fond d'un étang gelé, les poissons rouges et les espèces de carpes apparentées produisent de l'alcool à partir de leurs branchies. Maintenant, comme Ryan F. Mandelbaum à Gizmodo rapports, les chercheurs ont enfin compris comment et pourquoi les créatures produisent ce clair de lune de poisson.
Pour la plupart des animaux vertébrés, lorsque l'oxygène n'est plus disponible, le corps passe à la respiration anaérobie, qui décompose rapidement les glucides en énergie, rapporte Rachel Baxter du New Scientist . Mais comme pour les sprinteurs qui ne peuvent maintenir leur zip que sur de courtes distances, les poissons ne peuvent compter sur ce processus que pendant une courte période en raison de l’accumulation d’acide lactique, dangereuse à des concentrations élevées.
Toutefois, les poissons rouges et les carpes crucicoles métabolisent ces glucides différemment des autres animaux lorsque l'oxygène est rare. Les créatures convertissent ces glucides en éthanol, qu'ils expulsent de leurs ouïes. Cela signifie que l'acide lactique ne s'accumule pas dans leur corps, ce qui leur permet de survivre dans un environnement pauvre en oxygène.
La façon dont cela se produit, cependant, a longtemps été un mystère. Mais une étude publiée cette semaine dans la revue Scientific Reports aide à expliquer le puzzle de poisson.
Comme le rapporte Mandelbaum, pour étudier le poisson, une équipe de chercheurs des universités d'Oslo et de Liverpool a placé la carpe crucian dans un «hôtel pour poissons rouges», un ensemble de réservoirs de poissons sans air, où ils ont étudié pendant sept jours, en prélevant des échantillons de tissus du poisson. .
Les chercheurs ont découvert que le tissu musculaire du poisson contient deux types d'enzymes qui canalisent les glucides vers les mitochondries, les centrales cellulaires où l'énergie est produite, selon un communiqué de presse. Un ensemble de ces protéines suit la voie métabolique normale. Mais dans un environnement pauvre en oxygène, la deuxième enzyme appelée pyruvate décarboxylase s'active, en transformant les déchets métaboliques en éthanol moins dangereux, qui est ensuite éliminé du système du poisson. C'est un peu comme la levure de bière fait les bonnes choses, note Baxter.
Au cours des périodes prolongées de couverture de glace en Europe du Nord, «les concentrations d'alcool dans le sang chez la carpe de crucian peuvent atteindre plus de 50 mg par 100 millilitres, ce qui est au-dessus de la limite autorisée dans ces pays», co-auteur, physiologiste de l'évolution à l'Université de Liverpool, dit dans le communiqué de presse. "Cependant, cette situation est encore bien meilleure que celle consistant à faire le plein d'acide lactique, qui est le produit final métabolique utilisé par d'autres vertébrés, y compris l'homme, lorsqu'ils sont dépourvus d'oxygène."
Comme le rapporte Baxter, les chercheurs ont également séquencé l'ADN de l'animal, en concluant que la mutation liée à la boisson alcoolisée a évolué chez l'ancêtre de la carpe et du poisson rouge il y a environ 8 millions d'années. La petite astuce est due à une mutation connue sous le nom de duplication du génome entier, dans laquelle l’espèce possède une copie supplémentaire complète du matériel génétique. Une mutation dans ces gènes en double donnait au poisson son astuce particulière.
C'est aussi une adaptation de survie assez impressionnante. «La production d’éthanol permet à la carpe de crucian d’être la seule espèce de poisson capable de survivre et d’exploiter ces environnements hostiles», explique l’auteur principale, Cathrine Elisabeth Fagernes de l’Université d’Oslo, «évitant ainsi la concurrence et la prédation par des espèces de poissons avec lesquelles ils interagissent normalement dans des eaux mieux oxygénées.
La grande question est donc la suivante: le poisson se saoule-t-il réellement? Berenbrink dit à Mandelbaum que c'est un peu difficile à dire. «Sous la glace, ils essaient de minimiser les dépenses énergétiques», dit-il. «D'une certaine manière, le comportement change parce qu'ils sont simplement assis là. Nous ne pouvons pas vraiment distinguer si c'est de l'alcool ou de la stratégie de survie. "
La prochaine étape consiste à comparer les différentes espèces productrices d’alcool afin de déterminer les différences entre les processus et de déterminer quand et comment la production d’éthanol se déclenche.
