Les récents gros titres faisant état d’inondations contaminées envahissant les villes et villages britanniques vous ont peut-être amené à vous demander ce qui se cache réellement dans ces eaux. Si les eaux de crue sont contaminées, comme cela a été suggéré, par des bactéries telles que E. coli, campylobacteria (une cause courante d’intoxication alimentaire) et norovirus dans le Surrey et les niveaux du Somerset, quelles autres entités microscopiques pourraient être transportées dans tout le pays par les niveaux d’eau extraordinairement élevés ?
Un organisme microscopique qui est presque certainement présent dans les eaux de crue, mais moins menaçant pour notre santé, est la puce d’eau – le sujet d’un nouvel article publié dans EvoDevo cette semaine. En fait, les puces d’eau ne sont pas du tout des puces et ne ressemblent guère à leurs lointains cousins arthropodes, qui ont été accusés d’être responsables de la propagation dévastatrice de la peste noire au XIVe siècle. Ce sont en fait des crustacés planctoniques, et ceux du genre Daphnia sont l’un des plus anciens organismes modèles de la recherche biologique. Leurs utilisations sont très variées, de l’écotoxicologie à l’écologie et à la biologie de l’évolution.
Les puces d’eau, qui habitent les étangs, les lacs et les rivières d’eau douce, sont des filtreurs et jouent donc un rôle clé dans l’écologie des eaux douces en consommant des algues et en facilitant ainsi le cycle des nutriments dans l’eau. Le flux naturel d’algues couramment observé dans de nombreux écosystèmes d’eau douce peut être corrélé avec l’augmentation et l’effondrement des populations de daphnies, qui consomment et épuisent leur source de nourriture algale. Les daphnies sont à leur tour consommées par un certain nombre de prédateurs aquatiques plus grands – elles sont un aliment commercial couramment utilisé pour les poissons – et constituent donc une composante importante de nombreux écosystèmes d’eau douce.
Découvrir des daphnies nageant joyeusement dans l’eau de l’inondation serait en fait un très bon signe, car les daphnies peuvent être utilisées pour détecter les niveaux toxiques de produits chimiques dans l’eau, d’une manière similaire à l’utilisation des canaris dans les mines de charbon. Dans une expérience courante en classe, la proportion de daphnies qui cessent de nager dans un échantillon testé est corrélée aux niveaux de toxicité dans l’eau ; ce test est considéré comme plus sensible à la qualité de l’eau que toute analyse chimique conventionnelle.
Comme si cela ne suffisait pas, ces minuscules organismes sont également des modèles importants pour la biologie de l’évolution, car ils ont des temps de génération relativement courts, et sont faciles à reproduire. En particulier, leurs cycles de reproduction intéressants – de nombreuses espèces de daphnies ont la capacité de se reproduire asexuellement par parthénogenèse, ou sexuellement, selon les conditions environnementales – en font des modèles idéaux pour étudier l’évolution de la reproduction sexuée.
Daphnia magna, l’une des nombreuses espèces de puces d’eau étroitement apparentées, se cultive sans difficulté et permet une accessibilité facile aux œufs en développement, ce qui en fait un modèle attrayant pour la recherche sur l’evodevo. Publiés cette semaine dans EvoDevo, Mittmann et al décrivent un nouveau modèle important de mise en scène pour cette espèce.
Les systèmes de mise en scène précédemment publiés utilisent le temps comme mesure du développement. Cependant, de nombreuses techniques et méthodes courantes en biologie du développement provoquent des retards dans le développement, ce qui rend ces modèles inexacts et peut invalider ces expériences. Au lieu de cela, Mittmann et al s’appuient sur des caractéristiques morphologiques pour identifier les stades de développement des daphnies en développement. Pour plus d’informations, veuillez également consulter une récente Q&A avec l’auteur principal Carsten Wolff.
Ce nouveau modèle peut être utilisé pour identifier avec précision le stade de développement indépendamment de la chronologie et est donc d’une grande importance pour les chercheurs qui examinent la biologie de l’évolution et du développement de ces arthropodes.
Avec les nombreuses utilisations expérimentales des puces d’eau, ce modèle aura des implications étendues dans toute la communauté des chercheurs. Les chercheurs peuvent se réjouir de lire les développements ultérieurs réalisés et les connaissances acquises en utilisant ce modèle pour étudier cet organisme modèle important.
Donc, tout ce qui se cache dans ces eaux de crue n’est pas à craindre – bien qu’étant l’un des plus anciens organismes modèles de la recherche biologique, l’humble puce d’eau prouve encore son utilité.
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