13 choses que vous ne saviez pas sur les planaires

Steve Begin, Flickr

Les planaires - des vers plats vivant en liberté que l'on trouve dans le monde entier dans des environnements terrestres, marins et d'eau douce - sont des organismes fascinants avec une histoire naturelle intéressante ... et une relation plutôt compliquée avec la recherche biomédicale. De nombreuses espèces de ces vers peuvent repousser leurs parties du corps, y compris une nouvelle tête, lors de la décapitation, et sont donc l'un des organismes de choix dans la recherche sur la régénération. Mais ils sont également « redécouverts » dans plusieurs autres domaines de recherche, dont la pharmacologie et les neurosciences. Et ils sont aussi assez mignons. Voici certaines choses que vous ne saviez probablement pas à leur sujet.

1. Certaines espèces pratiquent la guerre chimique.

Il existe plusieurs espèces planaires marines et au moins une espèce planaire terrestre qui produisent de la tétrodotoxine, l'une des substances les plus mortelles connues. Il n'y a pas d'antidote connu.

2. Leur bouche est située au milieu de leur corps et n'est pas seulement utilisée pour manger.

A.G. Pagán. Adapté deLe premier cerveau : la neuroscience des planaires.Copyright Oxford University Press.

Tous les planaires sont des carnivores (même des cannibales) ; la plupart sont des prédateurs actifs ou, à tout le moins, des charognards. Lorsqu'ils chassent de petites proies, comme les puces d'eau, les planaires s'enroulent autour de leur proie comme un serpent constricteur. L'heure du repas se déroule comme une scène d'un film d'horreur : pour manger, les vers étendent un organe en forme de tube, appelé proboscis ou pharynx, qui est situé au centre de leur corps. Leur bouche est située à l'extrémité du pharynx, qui agit également comme un anus.

3. Ils étaient presque le modèle animal qui a défini la génétique au 20e siècle.

Au début du 20e siècle, Thomas Hunt Morgan, le père de la génétique moderne, considérait les planaires et la mouche des fruits (Drosophila melanogaster) comme modèles animaux potentiels. Il a choisiDrosophile, et le reste est de l'histoire scientifique.

4. La plupart des espèces planaires ont deux yeux, qui ont toujours l'air «croisés»; personne ne sait pourquoi.

OU ALORS. Païen.

Il existe aussi des espèces avec de nombreux yeux, répartis dans tout leur corps ; espèces avec un seul œil; et les espèces sans yeux. Bizarrement, un corps planaire décapité peut détecter la lumière, et de nombreuses espèces planaires ont des structures en forme d'oreille sur la tête qui ne détectent pas le son mais les produits chimiques ; on pourrait dire qu'ils goûtent et sentent avec leurs oreilles.

5. Il y avait une vraie bande dessinée intituléeHomme planaire.

Neal Obermeyer

Planarian Man est la création de Neal Obermeyer, journaliste et dessinateur éditorial d'Omaha, Nebraska. Comme prévu, Planarian Man est un super-héros à moitié planaire et à moitié humain. Son histoire d'origine raconte qu'il est né lorsqu'un jeune garçon s'est coupé le doigt en coupant un planaire dans le cadre d'une expérience au lycée. Un petit morceau du ver est entré dans la coupure et finalement le garçon a commencé à changer, jusqu'à ce qu'il devienne l'homme planaire qui combat le crime.

6. Les planaires affichent des comportements très similaires à ceux de la dépendance lorsqu'ils reçoivent bon nombre des mêmes drogues dont abusent les humains.

Pendant assez longtemps, les scientifiques ont donné aux planaires une grande variété de médicaments et d'autres produits chimiques pour explorer des aspects de la physiologie, mais pas pour étudier des domaines spécifiques comme la toxicomanie. Cela a changé en 2001, lorsqu'un groupe dirigé par le Dr Robert Raffa de la Temple University de Philadelphie a publié un article décrivant des comportements planaires ressemblant à des « symptômes de sevrage » lors d'une exposition à la cocaïne. Cet article a suscité un regain d'intérêt pour la recherche systématique sur la pharmacologie planaire. Depuis lors, de nombreuses autres drogues ont rejoint la liste des substances pouvant induire des comportements de type dépendance chez ces vers, notamment la nicotine, les amphétamines et les cannabinoïdes, parmi de nombreuses autres drogues. Maintenant, en parlant de pot…

7. Les planaires ont été mentionnés surLa théorie du Big Bang.

Un desLa théorieles personnages principaux sont la neuroscientifique Amy Farrah Fowler, qui est jouée par la vraie neuroscientifique Mayim Bialik. Dans l'épisode « The Monster Isolation », diffusé pour la première fois le 21 février 2013, Amy se plaignait de certains singes dépendants à la nicotine qui subissaient un sevrage assez brutal, puis a déclaré : « . les vers plats qui abusent de la marijuana ; ces gars-là étaient doux ! »

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8. Deux autres émissions de télévision ont également mentionné les planaires... À la fois dans la même journée et à la même heure !

Le 16 mars 2014, les deuxLes morts qui marchentet le réinventéCosmossérie documentaire, animée par Neil deGrasse Tyson, parlait des planaires. DansLes morts qui marchentépisode 'The Grove', une fille nommée Mika dit: 'Je manque le cours de science. Sauf quand nous devions faire des trucs grossiers comme des vers planaires découpés. » Et dans l'épisode 'Certaines des choses que font les molécules',Cosmosutilisé des planaires dans un segment sur l'évolution. Malheureusement, l'animation présentait uneau fraicheplanaire dans unMarinl'environnement, et l'animation n'a rien changé comme un planaire d'eau douce. Je suppose que je devrais être heureux qu'ils aient montré des planaires.

9. De nombreuses espèces de planaires peuvent régénérer des parties perdues, y compris leur tête, qui contient un cerveau rudimentaire mais pleinement fonctionnel.

A.G. Pagán. Adapté deLe premier cerveau : la neuroscience des planaires. Copyright Oxford University Press.

Si vous coupez un planaire en plusieurs morceaux, au fil du temps, chaque morceau se régénérera en un ver complet. Et si tudécapiterun planaire, il ne mourra pas. La tête continuera à vivre et à bouger, et finira par régénérer un nouveau corps. Le corps sans tête finira par régénérer une nouvelle tête, y compris son cerveau et son système nerveux.

En parlant de système nerveux, contrairement à la plupart des animaux bilatéraux (ceux qui présentent sans ambiguïté les côtés droit et gauche), les planaires n'ont pas un, mais deux cordons nerveux qui longent leur corps. On ne sait pas pourquoi ils en ont besoin de deux.

10. Si vous coupez les planaires d'une manière particulière, vous pouvez leur faire pousser plusieurs têtes.

Oui, vous avez bien lu : comme l'hydre mythique, les planaires peuvent germer plusieurs têtes, dans certains cas jusqu'à 10. Le phénomène a été signalé pour la première fois en 1814, dans le livre de John Graham Dalyell,Observations de certains phénomènes intéressants en physiologie animale, exposés par plusieurs espèces de planaires. (Fait intéressant, Dalyell n'était pas un scientifique de formation, mais un avocat ; vous pouvez en savoir plus sur le naturaliste amateur dans ce livre.) Plus récemment, les scientifiques ont commencé à démêler certains des mécanismes moléculaires qui peuvent déclencher le développement de plusieurs têtes chez les planaires. . Cet article, bien qu'assez technique, contient de très belles images de vers à plusieurs têtes.

Et ça va mieux (ou plus bizarre !). Si vous coupez un planaire en deux, normalement la partie tête développe une nouvelle queue et la partie queue développe une nouvelle tête. Très récemment, les scientifiques ont appris à faire pousser une partie de la queue une autre queue à la place d'une tête et une partie antérieure pour développer une autre tête au lieu d'une queue. Voici quelques exemples:

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Dr Junji Morokuma, laboratoire Levin, Université Tufts

11. Les planaires sont capables d'apprendre, et lors de la décapitation, les corps avec des têtes nouvellement régénérées se souviendront de ce qu'ils ont appris.

Dans les années 1950 et 1960, le psychologue expérimental James V. McConnell et ses collaborateurs ont réalisé une série d'expériences en utilisant des planaires pour explorer les processus de la mémoire. Certaines de ces expériences semblaient indiquer que si vous entraîniez les planaires à répondre à certains stimuli, non seulement ils se souvenaient, mais si vous leur coupiez la tête et laissiez les corps régénérer une nouvelle tête, de nombreux vers régénérés se souvenaient en fait de leur formation. !

Pour une série de raisons complexes, une fraction importante de la communauté scientifique n'a pas fait confiance à ces expériences, citant des problèmes avec l'utilisation de contrôles appropriés, des biais d'observateur et d'autres raisons moins polies. Mais en 2013, un groupe dirigé par le Dr Mike Levin de l'Université Tufts a publié un article très intéressant dans lequel ils ont démontré de manière concluante que les planaires peuvent en effet apprendre et que la queue s'en souviendra.

12. Si vous transplantez le cerveau d'un planaire dans le corps d'un autre planaire, le greffon retiendra et finira par contrôler son nouveau corps.

Il existe plusieurs exemples d'expériences où les chercheurs ont retiré le cerveau d'un planaire et l'ont « installé » dans le corps d'un autre ver, avec une récupération au moins partielle de la fonction. Comme si cela n'était pas assez remarquable, ces greffes de cerveau réussissaient parfois même lorsque les deux vers appartenaient àdifférentes espèces. Des expériences encore plus bizarres ont exploré ce qui se passerait si elles disséquaient un cerveau planaire marin et le remettaient dans le même ver sous un angle, parfois même à l'envers. Encore une fois, les vers ont affiché au moins une récupération partielle. Vous pouvez trouver un compte rendu plus détaillé de ces expériences dans mon livre,Le premier cerveau : la neuroscience des planaires.

13. DARWIN A ÉTUDIÉ DES PLANARIENS.

Charles Darwin lui-même a étudié certains planaires terrestres et, bien que n'étant pas le premier à l'observer, il a noté leurs capacités de régénération. Dans ses propres mots :

« Après avoir coupé l'un d'eux transversalement en deux parties à peu près égales, au cours d'une quinzaine de jours, tous deux avaient la forme d'animaux parfaits. J'avais pourtant tellement divisé le corps, que l'une des moitiés contenait les deux orifices inférieurs, et l'autre, sans conséquence, aucun. Au cours des vingt-cinq jours qui ont suivi l'opération, la moitié la plus parfaite n'a pu être distinguée d'aucun autre spécimen. »