La NSF finance des recherches pour découvrir les secrets des crevettes qui abritent les volcans sous-marins de l'océan profond

Par Angela Nicoletti

15 septembre 2022 à 11h20

Certaines crevettes des grands fonds, que l'on croit aveugles, parcourent de grandes distances pour atteindre leur domicile - un abîme brûlant au fond de l'océan sans lumière solaire qui est toxique pour la plupart des autres formes de vie.

Maintenant, Heather Bracken-Grissom, scientifique marine de la CRF – aux côtés de Tamara Frank, professeur à l'Université Nova Southeastern, Sönke Johnsen, professeur titulaire à l'Université Duke et Jon Cohen, professeur agrégé à l'Université du Delaware – espère découvrir les secrets de ces étranges crevettes.

Grâce à une subvention de 1,35 million de dollars de la National Science Foundation (NSF), l'équipe utilisera une technologie de pointe, capable de descendre jusqu'à la pression écrasante du fond marin où vivent les crevettes, pour les étudier ainsi que leur environnement. Le financement soutiendra un scientifique postdoctoral, ainsi que des étudiants de premier cycle de la CRF, pour aider à la recherche.

Les crevettes décapodes alvinocaridides, ou crevettes à évent, pullulent vers les évents hydrothermaux de l'océan. Découverts en 1977 et dispersés à travers les dorsales médio-océaniques, les évents ressemblent à de hautes structures en forme de cheminée qui crachent des nuages ​​de produits chimiques toxiques atteignant plus de 700 degrés.

Certaines espèces de crevettes d'évent se rassemblent par milliers sur les côtés de ces évents, formant des taches d'un blanc fantomatique. C'est l'équivalent de vivre sur le flanc d'un volcan.

Mais les crevettes à vent ne sont pas nées là-bas. En tant que larves, elles peuvent vivre à une distance de 300 à 3 000 pieds des bouches hydrothermales.

"Il y a beaucoup de mystères entourant ces crevettes, comme comment trouvent-elles même les évents", a déclaré Bracken-Grissom. "La vision est-elle impliquée dans la détection sur de courtes distances, et une fois sur place, comment réussissent-elles si bien ? Nous espérons pouvoir répondre à certaines de ces questions."

Il s'agit de la quatrième subvention majeure de la NSF pour Heather Bracken-Grissom. La biologiste de l'évolution marine a apporté des contributions scientifiques révolutionnaires et est connue pour son expertise dans l'évolution, la biodiversité et la conservation des animaux et des plantes marins.

Lorsque les crevettes à vent ont été découvertes pour la première fois dans les années 1980, on pensait qu'elles étaient aveugles. Certaines espèces n'ont pas d'yeux typiques, mais une structure qui ressemble à de grandes ailes blanches sur le dos - découverte plus tard comme étant un énorme œil dorsal fusionné. D'autres études, cependant, ont conclu qu'elles n'étaient pas fonctionnelles.

L'équipe actuelle n'est pas tout à fait convaincue.

Les crevettes d'évent précédentes ont été collectées sous les lumières vives d'un submersible, probablement trop dures pour les yeux sensibles des crevettes, les rendant aveugles. Donc, d'abord, les chercheurs examineront les systèmes visuels des crevettes à vent pour déterminer si elles sont aveugles ou non. Ensuite, ils veulent comprendre si les yeux fusionnés détectent la lumière pour localiser les évents.

"Je voulais travailler sur ces crevettes depuis que j'ai lu les articles d'il y a 30 ans qui suggéraient qu'elles avaient des yeux non fonctionnels", a déclaré Frank, le chercheur principal à la Nova Southeastern University. "Je ne peux tout simplement pas comprendre comment ils ont pu subir une métamorphose aussi massive d'yeux juvéniles pédonculés en énormes yeux adultes dorsaux pour produire un œil non fonctionnel."

Une meilleure compréhension de la vision des crevettes de l'évent pourrait également ouvrir la porte à d'autres innovations passionnantes, telles que des récepteurs de lumière extrêmement sensibles, et même servir de modèle pour les systèmes de caméras à faible luminosité - de la même manière que l'optique des yeux de homard a servi de modèle pour la conception d'un télescope à rayons X ultra-sensible.

Un autre objectif de ce projet est de rechercher de nouvelles sources de bioluminescence autour des systèmes de cheminées hydrothermales, qui n'ont jamais été documentées auparavant.

Les chercheurs s'appuieront sur un véhicule télécommandé (ROV) qui peut être contrôlé depuis le navire pour atteindre les évents et explorer les crevettes et la bioluminescence. Essentiellement un robot géant, le ROV collectera des échantillons et des vidéos haute résolution, en utilisant des méthodes spéciales que l'équipe a développées au fil des décennies pour collecter des espèces d'eau profonde sans les aveugler.

"C'est le rêve de ma vie d'étudier ces habitats. Depuis que j'étais à l'université et que j'ai appris l'existence de ces étranges crevettes aveugles aux bouches d'aération, je voulais les étudier", a déclaré Bracken-Grissom. "Maintenant, je suis là, toutes ces années plus tard – et je vais vraiment le faire."

L'équipe de chercheurs qui rejoindra Bracken-Grissom l'a accompagnée dans d'autres missions historiques passionnantes, comme lorsqu'ils ont capturé la toute première vidéo d'un calmar géant dans les eaux américaines en 2019.

Ce prix marque la quatrième subvention majeure de la NSF de Bracken-Grissom. Bracken-Grissom a apporté des contributions scientifiques révolutionnaires, connue pour son expertise dans l'évolution, la biodiversité et la conservation des animaux et des plantes marines. Elle est directrice adjointe de la Division Littoraux et Océans de l'Institut de l'Environnement de la CRF et dirige également le Laboratoire de génomique et systémique des crustacés (CRUSTOMICS).