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Il fait froid dans l’océan mais plus chaud à l’intérieur des loutres de mer

Loutre de mer chaude. Et ce n’est pas seulement une façon de parler : les scientifiques ont découvert que le métabolisme d’un mammifère à fourrure fonctionne à trois fois ce qu’on attendrait normalement d’un objet de sa taille, brûlant rapidement des calories.

Ils semblent utiliser une grande partie de cette énergie pour générer de la chaleur, les maintenant à 98,6 degrés Fahrenheit dans l’océan glacial, où rester au chaud est une question de vie ou de mort. Mais les détails de leur transformation de la nourriture et de l’oxygène en vastes réserves de chaleur ont été un mystère. Maintenant, les chercheurs qui étudient les muscles des loutres de mer disent que cet exploit consiste à utiliser les mitochondries dans leurs cellules musculaires d’une manière inattendue. C’était leurs études Publié jeudi dans Science.

Contrairement aux baleines et aux ours polaires, les loutres de mer n’ont pas une épaisse couche isolante de graisse, et leur célèbre fourrure – la plus épaisse du monde, avec jusqu’à 2,6 millions de poils par pouce carré – ne suffit pas à elle seule à les maintenir en vie dans un océan qui pourrait planer sur le bord de l’antigel. Les muscles génèrent de la chaleur lorsqu’ils se contractent, mais les scientifiques savent depuis un certain temps qu’il existe une autre façon dont les muscles peuvent aider les animaux à se réchauffer : un processus cellulaire avec le nom cool de fuite de protons.

Dans presque toutes les cellules animales, de minuscules organites en forme de haricot appelées mitochondries décomposent les molécules de sucre pour extraire de l’énergie. (Les mitochondries sont souvent appelées les forces de la cellule.) Au cours de la dernière étape de ce processus, les protons explosent à travers la membrane. Dans les livres de biologie, les protons s’infiltrent utilement à travers de minuscules pores en rotation, les forçant comme des roues hydrauliques à fabriquer de l’adénosine triphosphate, un composé qui agit comme une batterie moléculaire qui soutient les processus cellulaires.

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Mais la vérité n’est pas toujours de mise. Si les protons s’accumulent plus rapidement que les minuscules roues hydrauliques ne peuvent les éliminer, ils s’infiltrent à travers la membrane par d’autres moyens. Et dans les cellules musculaires squelettiques, la fuite de protons produit de grandes quantités de chaleur. Traver Wright, professeur à la Texas A&M University et auteur du nouvel article, pense que cela contribuerait à garder les animaux polaires au chaud.

Pour savoir combien de fuites de protons pourraient se produire chez les loutres de mer, le Dr Wright et ses collègues ont placé des échantillons de cellules musculaires de 21 animaux dans une chambre spéciale qui a permis aux chercheurs d’observer les tenants et aboutissants des mitochondries des cellules. Ils ont découvert que les loutres de mer sont capables de libérer d’énormes quantités de protons, ce qui indique une grande capacité de génération de chaleur. Ils ont été surpris de découvrir que cette capacité était présente chez les loutres jeunes et adultes.

En général, la capacité métabolique d’un organisme est liée à son niveau d’activité, explique le Dr Wright. Mais les loutres sont très jeunes, car elles se reposaient souvent sur leur mère ; adultes de toutes tailles; Même les loutres captives relativement inactives avaient toutes des métabolismes également élevés et une grande capacité à laisser échapper des protons. En fait, ils avaient des taux plus élevés que les chiens de traîneau Iditarod.

« Le taux métabolique d’abandon est loin d’être aussi élevé que chez les loutres de mer », a déclaré le Dr Wright à propos des chiens. Pour les loutres, a-t-il ajouté, « la thermogenèse est vraiment la force motrice de leur évolution métabolique ».

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Les résultats indiquent que les loutres de mer grouillent de calories même sans beaucoup d’activité physique, car cette énergie est directement transformée en chaleur. Le Dr Wright a déclaré que les loutres sont parmi les seuls animaux à ce jour pour lesquels la fuite de protons peut expliquer la quasi-totalité de leur métabolisme élevé.

Les chercheurs espèrent étudier le métabolisme d’une variété d’animaux. ils ont déjà posté Affaires liées Au peaux d’éléphant, des créatures colossales dont la vie comprend à la fois des plongées frénétiques et des repas en mer, ainsi que des semaines de farniente sur la plage.

Curieusement, alors que les phoques traînent dans le sable pendant un mois, leur capacité métabolique ne diminue pas. Les humains qui ont pris une pause similaire en se déplaçant avec une piña colada et une lecture de plage à la main n’auraient pas cette chance.