Dorota Skowronska-Krawczyk observe un requin du Groenland glisser lentement à travers les eaux sombres de l’Arctique sur son écran d’ordinateur.
« Vous le voyez bouger son œil, » déclare l’associée professeure de physiologie et de biophysique à l’Université de Californie, Irvine, en pointant la séquence vidéo. « Le requin suit la lumière — c’est fascinant. »
Les requins du Groenland sont les vertébrés les plus âgés connus de la science, certains individus survivant jusqu’à 400 ans. Ils possèdent des corps gris épais, de petites têtes et des museaux courts et arrondis. Leurs yeux, souvent nuageux, peuvent sembler presque inanimés, et des parasites sont fréquemment trouvés accrochés directement à leurs globes oculaires.
En raison de ces parasites et de l’environnement sombre et trouble dans lequel vivent ces requins, les scientifiques ont longtemps soupçonné que les requins du Groenland pouvaient être fonctionnellement aveugles.
Cependant, de nouvelles recherches dirigées par Skowronska-Krawczyk suggèrent une image très différente.
Les yeux des requins du Groenland défient les attentes
Cette étude, coécrite avec des chercheurs de l’Université de Bâle, en Suisse, Walter Salzburger et Lily G. Fogg, qui ont examiné les aspects évolutifs du travail, remet en question les hypothèses sur la vision des requins du Groenland tout en offrant de nouvelles pistes sur le vieillissement et la longévité.
Publiés dans Nature Communications, les résultats suggèrent qu’un mécanisme de réparation de l’ADN pourrait permettre aux requins du Groenland de préserver leur vue pendant des siècles sans montrer de signes de dégénérescence rétinienne. Leurs systèmes visuels semblent également spécialement adaptés aux niveaux de lumière extrêmement faibles de leur habitat arctique.
Skowronska-Krawczyk étudie les processus moléculaires impliqués dans les maladies oculaires liées à l’âge afin de mieux comprendre comment le vieillissement affecte la vision. Son intérêt pour les requins du Groenland a débuté après avoir lu un article de recherche de 2016 par John Fleng Steffensen, publié dans la revue Science.
« Une des conclusions que j’ai tirées de l’article de Science était que de nombreux requins du Groenland ont des parasites attachés à leurs yeux, ce qui pourrait nuire à leur vision, » explique-t-elle. « Évolutionnairement parlant, on ne garde pas un organe dont on n’a pas besoin. Après avoir regardé de nombreuses vidéos, j’ai réalisé que cet animal déplace son globe oculaire vers la lumière. »
Cette observation l’a poussée à étudier de plus près le système visuel des requins.
Étude des yeux de requins centenaires
Les requins du Groenland examinés dans cette étude ont été capturés entre 2020 et 2024 avec des lignes scientifiques près de la station arctique de l’Université de Copenhague sur l’île Disko, au Groenland.
Steffensen, professeur de biologie marine à l’Université de Copenhague, a collaboré avec Peter G. Bushnell, enseignant à l’Université de l’Indiana à South Bend, et Richard W. Brill de l’Institut de sciences marines de Virginie. Les chercheurs ont disséqué les yeux des requins et les ont préservés dans une solution fixative pour pouvoir les étudier ultérieurement.
Emily Tom, doctorante à UC Irvine et scientifique en formation dans le laboratoire de Skowronska-Krawczyk, se souvient du moment où l’un de ces yeux préservés est arrivé.
« J’ai ouvert le colis, et il y avait un énorme œil de 200 ans assis sur de la glace carbonique qui me regardait, » raconte-t-elle en riant. « Nous avons l’habitude de travailler avec des yeux de souris, qui sont de la taille d’une graine de papaye, donc nous avons dû adapter notre approche pour un œil de la taille d’une balle de baseball. Heureusement, Dorota est très impliquée, tant dans son style de mentorat que dans le laboratoire — ce qui n’est pas courant chez les professeurs. »
Tom a soigneusement laissé l’œil dégeler.
« Le laboratoire sentait le marché aux poissons, » dit-elle.
Manipuler le tissu nécessitait de la précision. S’il réchauffait trop et atteignait la température ambiante, les échantillons pouvaient commencer à se détériorer.
Aucun signe de mort cellulaire rétinienne
Tom a réalisé des analyses histologiques et spécifiques à la vision du tissu oculaire. Les chercheurs n’ont trouvé aucune preuve de mort cellulaire dans la rétine.
Ils ont également découvert que la rhodopsine (une protéine essentielle pour la vision dans des conditions de faible luminosité) restait active dans la rétine du requin. Cette protéine était réglée pour détecter la lumière bleue, une adaptation qui pourrait aider les requins du Groenland à voir dans la lumière faible disponible profondément sous les eaux arctiques.
« Peu de personnes travaillent sur les requins, en particulier sur la vision des requins, » déclare Tom. « Nous pouvons apprendre énormément sur la vision et la longévité grâce à des espèces à longue durée de vie comme le requin du Groenland, donc disposer de fonds pour ce type de recherche est très important. »
Les résultats suggèrent que la remarquable longévité du requin du Groenland ne s’accompagne pas nécessairement de la dégénérescence rétinienne sévère que l’on pourrait attendre d’un animal aussi vieux.
Ce que les requins du Groenland pourraient nous apprendre sur le vieillissement
Pour Skowronska-Krawczyk, ce travail soulève la possibilité que comprendre comment les yeux des requins du Groenland restent en bonne santé pendant des siècles pourrait finalement orienter les chercheurs vers de nouvelles stratégies pour prévenir la perte de vision liée à l’âge.
Les résultats pourraient également aider à guider la recherche sur des maladies oculaires telles que la dégénérescence maculaire et le glaucome. En même temps, ils soulèvent des questions plus larges sur l’évolution de la vision, sur la manière dont les tissus restent fonctionnels pendant des périodes extrêmement longues et si certains de ces mécanismes protecteurs pourraient finalement être appliqués aux humains.
Skowronska-Krawczyk indique que l’incertitude entourant le financement fédéral de la recherche a suscité des inquiétudes quant au soutien futur pour ce type de travail, mais elle reste confiante que « nous allons prévaloir. »
« Ce que j’aime dans mon travail, c’est que nous sommes les premiers au monde à voir des résultats — à la pointe, découvrant de nouveaux mécanismes, règles et découvertes, » dit Skowronska-Krawczyk, en regardant le requin en pause sur l’écran. « Ensuite, pouvoir partager cette joie avec les étudiants — c’est la meilleure partie. »
Source : Nature Communications.
