Un animal qui refuse de rentrer dans les cases

Bec de canard, queue de castor, venin de reptile… L’ornithorynque accumule les bizarreries biologiques depuis des millions d’années. Mais voilà qu’une nouvelle vient s’ajouter à la liste, venue cette fois du niveau nanométrique : les structures qui pigmentent son pelage sont comme nulles autres chez les mammifères.

Des chercheurs ont analysé les mélanosomes — ces organites qui fabriquent et stockent la mélanine — présents dans les poils de l’ornithorynque. Ce qu’ils ont trouvé au microscope électronique a de quoi surprendre : ces structures sont à la fois sphériques et creuses. Une combinaison jamais observée chez aucun mammifère auparavant.

Ce que la forme d’un pigment dit de sa couleur

Pour comprendre pourquoi cette découverte compte, il faut d’abord saisir le rôle de la morphologie dans la pigmentation animale. La couleur ne dépend pas seulement de la chimie des pigments, mais aussi de la forme des contenants qui les abritent.

Chez les mammifères, les mélanosomes sont pleins et varient entre le sphérique et l’allongé. Les poils sombres, riches en eumélanine, tendent vers des formes plus cylindriques. Les teintes roussâtres s’accompagnent de mélanosomes plus ronds. Ce lien entre forme et couleur constitue l’un des piliers de la biologie de la pigmentation mammalienne.

Les oiseaux, eux, jouent dans une autre cour. Certaines espèces possèdent des mélanosomes creux et allongés, capables de produire des reflets irisés en interagissant avec la lumière. Jusqu’à présent, cette architecture en forme de tube vide était considérée comme une exclusivité aviaire.

319 nanomètres qui changent tout

L’étude publiée dans Biology Letters a passé au crible 126 espèces représentant 103 genres de mammifères. Résultat : aucun mélasome creux n’a été détecté ailleurs que chez l’ornithorynque. La structure est donc bien une singularité, pas un hasard de laboratoire.

Les mesures sont précises : environ 319 nanomètres de longueur pour 285 nanomètres de largeur, avec un rapport d’aspect proche de 1,13. Plus frappant encore, près de 80 % des mélanosomes présents dans les poils bruns de l’animal présentent une cavité interne. La chercheuse Jessica L. Dobson a qualifié la découverte de « totalement inattendue », soulignant qu’une telle configuration — creuse et sphérique à la fois — n’avait jamais été documentée chez un mammifère.

Les chercheurs ont également examiné les échidnés à bec court et à bec long, les autres représentants vivants des monotrèmes. Aucun mélasome creux n’a été trouvé chez ces espèces. L’analyse par spectroscopie infrarouge confirme par ailleurs que les mélanosomes de l’ornithorynque sont majoritairement composés d’eumélanine — ce qui renforce l’anomalie, puisque les formes sphériques sont habituellement associées à d’autres profils pigmentaires.

Creux, mais sans effet sur la couleur : alors à quoi ça sert ?

Voilà où l’énigme s’épaissit. Malgré cette architecture inédite, le pelage de l’ornithorynque reste d’un brun uniforme, sans le moindre reflet irisé. Les mélanosomes ne s’organisent pas en couches structurées susceptibles de produire des effets optiques visibles. Leur dispersion dans le cortex du poil empêche toute amplification lumineuse.

Chez les oiseaux, l’air piégé à l’intérieur des mélanosomes creux amplifie la brillance des plumes. Chez l’ornithorynque, rien de tel ne se produit. La cavité existe, mais elle ne semble produire aucun bénéfice chromatique apparent. Ce décalage entre structure et fonction pousse les chercheurs à envisager un rôle d’une toute autre nature.

Une piste émerge du côté de l’évolution. Les ancêtres des monotrèmes étaient probablement adaptés à un mode de vie aquatique. Une structure partiellement vide pourrait modifier les propriétés physiques du poil — sa densité, son pouvoir isolant ou sa résistance à l’eau. Ces hypothèses restent à confirmer, mais elles ouvrent un champ de recherche entier.

L’ornithorynque vient donc d’enrichir son catalogue de particularités biologiques. Et cette fois, c’est à l’échelle de quelques centaines de nanomètres que l’évolution choisit de briser ses propres règles.

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Alain

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