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Tech & Sciences
Dans une découverte qui remet en question les hypothèses sur les limites biologiques, des scientifiques de l'Université de Californie, Riverside, ont découvert que les mouches à fruits peuvent non seulement survivre mais aussi s'adapter à l'hypergravité extrême.
Dans une découverte qui remet en question les hypothèses sur les limites biologiques, des scientifiques de l'Université de Californie, Riverside, ont découvert que les mouches à fruits peuvent non seulement survivre mais aussi s'adapter à l'hypergravité extrême. La recherche, publiée récemment, a exposé les insectes à des forces gravitationnelles allant jusqu'à 13G, un niveau bien supérieur à ce que les humains peuvent généralement supporter.
Alors que les pilotes de chasse s'entraînent à supporter de brèves poussées allant jusqu'à 9G avant de perdre connaissance, ces minuscules organismes ont fait preuve d'une résilience remarquable, se reproduisant et finissant par retrouver un comportement normal même après une exposition prolongée à des conditions aussi intenses.
Pour mener leur étude, l'équipe de recherche a utilisé une centrifugeuse conçue sur mesure pour simuler des conditions d'hypergravité significativement plus fortes que l'attraction naturelle de la Terre. Les schémas de mouvement des mouches à fruits ont été méticuleusement suivis à l'aide de capteurs infrarouges avancés et de tests d'escalade.
"La centrifugeuse est comme un manège," a expliqué Arumugam Amogh, l'un des chercheurs. "Plus vous allez vite, plus vous vous sentez tiré vers l'extérieur. C'est l'hypergravité."
Les premières découvertes ont révélé un schéma surprenant. Après 24 heures à 4G, les mouches à fruits ont montré une hyperactivité. Cependant, à mesure que la force gravitationnelle augmentait à 7G, 10G et même 13G, leurs niveaux d'activité ont fortement diminué.
"Lorsque les mouches ont été soumises à quatre fois la gravité de la Terre, ou 4G, pendant 24 heures, elles sont devenues hyperactives," a déclaré Ysabel Giraldo, une autre chercheuse de l'équipe. "Mais à des niveaux plus élevés de 7G, 10G et 13G, le schéma s'est inversé : au lieu de devenir hyperactives, les mouches sont devenues moins actives, et elles ne grimpaient plus autant."
L'étude s'est étendue au-delà des observations à court terme, suivant les mouches sur l'ensemble de leur durée de vie et même sur plusieurs générations. Malgré les changements comportementaux initiaux, les mouches exposées à l'hypergravité, y compris celles à 4G qui sont restées hyperactives pendant des semaines, sont finalement revenues à leurs comportements normaux au fil du temps.
Cette récupération suggère un système biologique capable de s'adapter sous un stress sévère plutôt que d'y succomber. Les chercheurs émettent l'hypothèse que le cerveau pourrait ajuster son utilisation d'énergie en réponse aux changements gravitationnels.
"Nous pensons que ce que nous observons est que la gravité influe directement sur la prise de décision du cerveau concernant l'utilisation de l'énergie et le mouvement," a noté Amogh. "Cela aide à déterminer s'il faut agir ou conserver l'énergie."
D'autres observations ont révélé des changements correspondants dans le stockage des graisses et les taux métaboliques des mouches, indiquant un lien direct entre la dépense énergétique et les schémas de mouvement dans des conditions gravitationnelles variées.
Cette recherche offre de nouvelles perspectives cruciales sur la façon dont la gravité influence les systèmes biologiques, en se concentrant particulièrement sur les effets de l'hypergravité – un contraste avec une grande partie de la recherche existante qui se concentre sur la microgravité expérimentée dans l'espace.
De manière remarquable, l'équipe a réussi à élever des mouches à fruits pendant dix générations consécutives sous hypergravité constante. Ces insectes ont vécu, se sont accouplés et se sont reproduits avec succès sous un stress soutenu, remettant en question les hypothèses précédentes sur la viabilité à long terme de la vie dans des environnements extrêmes.
Ces découvertes ont des implications significatives pour comprendre comment le corps humain pourrait réagir aux conditions de forte gravité, pertinentes pour les pilotes de chasse et les astronautes pendant les vols spatiaux et la rentrée sur Terre. Alors que des missions ambitieuses comme Artemis II visent à envoyer des humains plus loin dans l'espace, la compréhension de l'ensemble du spectre des effets de la gravité devient de plus en plus vitale.
"Je pense que notre étude est vraiment opportune," a commenté Giraldo. "Le lien entre la gravité, la physiologie et l'utilisation de l'énergie ne fera que devenir de plus en plus important à comprendre, alors que les voyages spatiaux sont sur le point de devenir plus courants à l'avenir."
L'étude a été publiée dans le Journal of Experimental Biology.
