Un ver microscopique extrait du pergélisol sibérien a repris son activité biologique en laboratoire après un séjour glacé qui remonte à la fin du Pléistocène. Une datation radiocarbone précise indique que P. kolymaensis est resté en cryptobiose pendant environ 46 000 ans, depuis la fin du Pléistocène. Il a mangé, bougé, et surtout pondu. Sa descendance, elle, vit encore aujourd’hui dans des boîtes de culture.

Le nématode a été prélevé dans une couche de sédiment gelé dans un terrier fossile de rongeur enfoui à environ 40 mètres sous la surface, près de la rivière Kolyma. Ce n’est pas l’animal lui-même qu’on a daté au carbone 14, mais la matière végétale retrouvée dans la même couche. Cette analyse a révélé que ces dépôts gelés, situés à 40 mètres sous la surface, n’avaient pas dégelé depuis le Pléistocène tardif, entre 45 839 et 47 769 ans. La fourchette est large, mais l’ordre de grandeur, lui, ne bouge pas : quarante-six millénaires, soit près de vingt fois l’âge des pyramides de Gizeh.

Le phénomène qui rend cette histoire possible porte un nom : la cryptobiose. Certains organismes, comme les tardigrades, les rotifères et les nématodes, peuvent survivre à des conditions extrêmes en entrant dans un état dormant appelé « cryptobiose ». Le métabolisme ne ralentit pas simplement, il s’arrête à un niveau indétectable.

La clé de cette suspension tient à un sucre. Une fois légèrement déshydratés en laboratoire, les deux espèces ont augmenté leur production d’un sucre appelé tréhalose, qui pourrait les aider à survivre à la dessiccation et au gel. En clair, l’eau qui remplit habituellement les cellules cède la place à ce composé, qui vitrifie le milieu interne plutôt que de le laisser geler en cristaux. Or ce sont justement ces cristaux de glace qui, dans une cellule ordinaire, déchirent les membranes et tuent l’organisme. Les chercheurs ont même testé le mécanisme en conditions contrôlées : une exposition à une légère dessiccation avant congélation a aidé les vers à se préparer à la cryptobiose et a amélioré leur survie à -80°C. Sans cette étape de préparation, l’issue est brutale : les vers congelés à cette température sans déshydratation préalable sont morts instantanément, selon l’étude.

Ce mécanisme n’a rien d’exclusif à ce ver sibérien. Ce traitement a aussi bénéficié aux larves dauer de C. elegans, qui ont ensuite survécu 480 jours à -80°C sans réduction de viabilité ni de reproduction après décongélation. Le ver de laboratoire le plus étudié au monde partage donc une bonne partie de la même boîte à outils génétique que son lointain cousin ressuscité du permafrost.

Une espèce qu’on croyait connaître

En 2018, des chercheurs de l’Institut des problèmes physico-chimiques et biologiques du sol avaient déjà réanimé ces nématodes. Mais l’analyse génomique complète, publiée en 2023 dans la revue PLOS Genetics, a changé la donne. Des chercheurs de l’Institut de zoologie de l’Université de Cologne, du Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics et du Center for Systems Biology Dresden ont utilisé le séquençage du génome, l’assemblage et l’analyse phylogénétique pour montrer que ce nématode de 46 000 ans appartient à une espèce jusqu’alors non décrite, Panagrolaimus kolymaensis. Le nom rend hommage à la rivière Kolyma, près de laquelle le spécimen a été exhumé.

L’animal original n’a survécu que peu de temps après son réveil. Mais il a eu le temps de se reproduire par parthénogenèse, un mode de reproduction sans mâle. Si les vers ressuscités d’origine ne sont plus vivants aujourd’hui, une partie de leur descendance prospère toujours. Un chercheur impliqué dans l’étude résume la situation sans détour : « nous pouvons dire qu’ils sont vivants, parce qu’ils bougent, mangent des bactéries sur les boîtes de culture, et se reproduisent ».

La question de la contamination, elle, n’a pas été balayée sous le tapis. Certains scientifiques restent sceptiques face aux résultats de l’étude, comme cela avait déjà été le cas lorsque les spécimens avaient été signalés pour la première fois en 2018 ; à l’époque, des chercheurs extérieurs avaient exprimé des inquiétudes sur le fait que les nématodes analysés pourraient être une contamination moderne. Un doute logique : le pergélisol n’est pas un coffre-fort stérile, et des traceurs de contamination microbienne ont déjà montré qu’ils pouvaient pénétrer plusieurs millimètres dans des carottes de sol gelé lors du prélèvement. Les précautions de manipulation en laboratoire propre, combinées à la datation indépendante du sédiment et à l’analyse génomique poussée, sont les garde-fous qui ont permis à l’équipe de défendre la robustesse de ses conclusions.

Ce que ce ver raconte sur le pergélisol qui fond

Ce record dépasse largement l’anecdote biologique. Cette étude prolonge la plus longue cryptobiose jamais rapportée chez les nématodes de plusieurs dizaines de milliers d’années. Avant lui, le record appartenait à des spécimens bien plus jeunes, de l’ordre de 30 000 ans selon des travaux antérieurs sur le même type de pergélisol.

Comprendre comment une cellule encaisse un tel arrêt sur image intéresse au-delà de la zoologie. La recherche indique que les nématodes ont développé des moyens de préserver la vie sur des échelles de temps géologiques, ce qui pourrait éclairer les stratégies de conservation face au réchauffement climatique. Un biochimiste extérieur à l’étude va plus loin, en évoquant la piste médicale : « peut-être peut-on développer des molécules qui obtiennent les mêmes effets », confiait-il au Wall Street Journal, en pensant à la conservation de cellules ou de tissus humains.

Reste une question moins réjouissante. Le pergélisol sibérien recouvre encore des millions de tonnes de matière organique gelée depuis des millénaires, et il dégèle plus vite que prévu à mesure que l’Arctique se réchauffe. Ce ver n’est qu’un signal parmi d’autres de ce que cette masse gelée peut encore contenir, vivant, intact, en attente d’un simple redoux.

Sources : journals.plos.org | scientificult.it