CHRONIQUE — Tardibabe au pays des rotifères

Chloé Savard — Microbiologiste et vulgarisatrice

CHRONIQUE — Tardibabe au pays des rotifères


Chloé Savard, alias Tardibabe, est une microbiologiste diplômée de l’Université de Montréal et passionnée du monde microscopique. Ancienne musicienne, elle explore les micro-organismes avec son microscope, transformant ses découvertes en art éducatif sur les médias sociaux, où elle compte près d’un million d’abonnés et d’abonnées. Elle vulgarise la science avec créativité, sensibilise à l’écologie et partage sa fascination pour l’invisible.



L’univers du minuscule est peuplé de créatures plus étranges les unes que les autres. Parmi celles-ci, le tardigrade est un superhéros microscopique connu comme étant l’un des animaux les plus résilients sur terre. Il était d’ailleurs le sujet de ma première chronique, publiée dans le numéro d’hiver 2026. Dans son ombre vit un acolyte doté de superpouvoirs impressionnants et qui est, lui aussi, omniprésent dans l’environnement. Celles et ceux qui s’y connaissent – ou qui ont lu le titre – auront deviné que cette chronique parle du rotifère, l’un des plus petits animaux sur terre. Ces créatures, qui recyclent la matière organique et servent de nourriture à de nombreux organismes, mesurent habituellement de 0,1 à 0,5 mm, quoique certains peuvent atteindre 2 mm et être visibles à l’œil nu [1].


Un roti… quoi ?


Les rotifères sont des animaux aquatiques microscopiques de l’embranchement Rotifera qui, en latin, signifie littéralement « porteurs de roues » ou « ceux portant des roues » (voir la figure 1) [2].


Figure 1. Rotifère d’eau douce de l’espèce Testudinella.
Source : Chloé Savard, 2023

Évidemment, les rotifères ne sont pas dotés de vraies roues, mais arborent sur leur tête une structure spéciale donnant l’illusion de petites roues en rotation. Cette structure, commune à tous les rotifères, se nomme corona (ou couronne) et remplit une double fonction essentielle : grâce au mouvement de milliers de petits cils et au courant qu’ils génèrent, la couronne permet à la fois le déplacement de l’animal sous l’eau et la capture de particules alimentaires [3]. Ils sont d’ailleurs adorables à observer lorsqu’ils se propulsent parmi le plancton d’eau douce.

Les rotifères possèdent non seulement une tête exhibant des yeux, une couronne de cils, une bouche et une mâchoire, mais aussi un corps abritant le reste du système digestif, un système reproducteur et, chez plusieurs espèces, un pied muni d’orteils servant de point d’ancrage (voir la figure 2). Grâce à des glandes spécialisées, ces créatures peuvent sécréter une substance adhésive qui leur permet de se fixer momentanément à divers substrats, comme des plantes, des roches et même d’autres animaux [4].


Figure 2. Rotifère de l’espèce Monommata.
Source : Chloé Savard, 2023


À première vue, les rotifères pourraient être confondus avec des organismes unicellulaires. Pourtant, ils sont bien multicellulaires, puisque chacun est composé d’environ un millier de cellules, ce qui constitue un exploit biologique compte tenu de leur minuscule taille[5].

Avec plus de 2 000 espèces répertoriées, les rotifères sont présents partout sur la planète [6]. Bien qu’ils vivent principalement dans les milieux d’eau douce, comme les étangs et les lacs, leur capacité d’adaptation dépasse largement ces habitats. Des mousses, des lichens, des sols, des eaux usées, des environnements marins, le pergélisol arctique et même d’autres organismes abritent ces êtres extraterrestres du microcosme [7].

Si quelques rares espèces sont des parasites, la majorité des rotifères mène une vie libre [8]. Certains nagent parmi le plancton, alors que d’autres rampent dans les sédiments, vivent en colonie ou dans un tube gélatineux qu’ils sécrètent eux-mêmes (voir la figure 3) [9].


Figure 3. Colonie sphérique de rotifères de l’espèce Conochilus.
Source : Chloé Savard, 2022


Une espèce que j’adore particulièrement, Stephanoceros fimbriatus, possède un stade larvaire mobile, mais un stade adulte sessile, c’est-à-dire immobile et fixé à une surface [10]. Les individus de cette espèce perdent donc presque toute capacité de mouvement à l’âge adulte (voir la figure 4).


Figure 4. Rotifère de l’espèce Stephanoceros fimbriatus.
Source : Chloé Savard, 2023


J’affectionne non seulement Stephanoceros fimbriatus pour son cycle de vie original, mais aussi pour son allure de monstre. En plus d’avoir un nom qui aurait pu appartenir à une espèce éteinte de dinosaure, S. fimbriatus possède cinq longs tentacules munis de cils mobiles qui redirigent les proies vers leur bouche.


Que mangent les rotifères ?


Les rotifères jouent sans contredit un rôle majeur dans les écosystèmes aquatiques. Avec les microcrustacés et les protistes, ils dominent le zooplancton d’eau douce [11]. Leur régime alimentaire varié inclut des bactéries, des algues, des levures, des détritus organiques, des protozoaires et parfois même… d’autres rotifères (voir la figure 5) [12].


Figure 5. Rotifère planctonique de l’espèce Plationus qui grignote des algues.
Source : Chloé Savard, 2022


La capture de nourriture par les rotifères repose, encore une fois, sur la corona, qui crée un vortex d’eau dirigeant les particules vers la bouche [13]. La nourriture est ensuite broyée par une structure unique appelée « mastax », un pharynx musculaire fonctionnant comme une mâchoire microscopique. L’appareil interne des rotifères, le trophi, agit de son côté comme un outil capable de saisir, de percer et de broyer les aliments [14].

Malgré leurs talents de chasseurs, les rotifères constituent tout de même une source de nourriture pour de nombreux organismes aquatiques [15]. Étonnamment, chez certaines espèces, des épines peuvent se développer sur le corps en réponse à la présence de prédateurs dans l’environnement [16]. Ces êtres microscopiques sont donc loin d’être sans défense.


Des superpouvoirs ?


Comme les tardigrades, certains rotifères, plus particulièrement les rotifères bdelloïdes (voir la figure 6), peuvent entrer dans un état de dormance appelé « cryptobiose », plus précisément en anhydrobiose. Dans cet état, ils peuvent survivre à la dessiccation, c’est-à-dire à une perte complète d’eau dans leur petit corps, pendant de longues périodes [17]. Les rotifères bdelloïdes utilisent aussi l’anhydrobiose pour survivre à des conditions environnementales extrêmes, incluant une exposition au froid intense ou aux radiations ionisantes [18].


Figure 6. Rotifère bdelloïde.
Source : Chloé Savard, 2023


Fait fascinant : une étude publiée en 2021 a montré qu’un rotifère bdelloïde extrait du pergélisol arctique était revenu à la vie après avoir été immobilisé dans la glace pendant 24 000 ans [19].

La surprise ne s’arrête cependant pas ici. Les rotifères possèdent en effet un deuxième pouvoir, soit celui de la reproduction par parthénogenèse, une forme de reproduction asexuée produisant des populations composées uniquement de femelles [20]. Chez certains groupes, comme les rotifères bdelloïdes, cette reproduction sans sexualité apparente persiste depuis des dizaines de millions d’années [21].

Tandis que la majorité des espèces de rotifères se reproduisent de manière asexuée, certaines espèces possèdent une reproduction sexuelle impliquant mâles et femelles [22]. Chez plusieurs espèces planctoniques, un dimorphisme sexuel est observable : par rapport aux femelles, les mâles sont généralement plus petits et simplifiés morphologiquement [23].

De toute évidence, les rotifères jouent un rôle fondamental dans presque tous les écosystèmes et, grâce à leurs superpouvoirs, participent activement à l’équilibre des chaînes alimentaires microscopiques [24].

 

Références : 

[1] Taylor, R. A. J. (2019). Taylor’s power law : Order and pattern in nature. Academic Press. p. 305-326.

Wallace, R. L. et Snell, T. W. (2001). Phylum Rotifera. Dans J. H. Thorp et A. P. Covich (dir.), Ecology and classification of North American freshwater invertebrates (2e éd., p. 195-254). Academic Press.

Wallace, R. L., Snell, T. W., Walsh, E. J., Sarma, S. S. S. et Segers, H. (2019). Phylum Rotifera. Dans J. H. Thorp et D. C. Rogers (dir.), Thorp and Covich’s freshwater invertebrates : Keys to Palaeartic fauna (4e éd., vol. 4, p. 219-267). Academic Press.

[2] Wallace, R. L. (2002). Rotifers: Exquisite metazoans. Integrative and Comparative Biology, 42(3), 660-667. https://doi.org/10.1093/icb/42.3.660

Wallace et Snell, op. cit.

[3] De Paggi, S. B. J., Wallace, R., Fontaneto, D. et Marinone, M. C. (2020). Phylum Rotifera. Dans J. H. Thorp, C. Damborenea et D. C. Rogers (dir.), Thorp and Covich’s freshwater invertebrates (4e éd., vol. 5, p. 145-200). Academic Press.

Wallace, Snell, Walsh, Sarma et Segers, op. cit.

[4] Wallace, Snell, Walsh, Sarma et Segers, op. cit.

[5] Hickman, C. P., Roberts, L. S., Keen, S., Larson, A. et Eisenhour, D. (2014). Animal diversity (7e éd.). McGraw-Hill.

[6] Segers, H. et De Smet, W. H. (2009). Diversity and endemism in Rotifera: A review. Dans W. Foissner et D. L. Hawksworth (dir.), Protist diversity and geographical distribution (vol. 8, p. 69-82). Springer.

[7] Wallace, Snell, Walsh, Sarma et Segers, op. cit.

Sergers et De Smet, op. cit.

[8] Wallace, op. cit.

[9] Wallace, Snell, Walsh, Sarma et Segers, op. cit.

[10] Hochberg, A. et Hochberg, R. (2017). Musculature of the sessile rotifer Stephanoceros fimbriatus (Rotifera: Gnesiotrocha: Collothecaceae) with details on larval metamorphosis and development of the infundibulum. Zoologischer Anzeiger, 268, 84-95.

Wallace, Snell, Walsh, Sarma et Segers, op. cit.

[11] Taylor, op. cit.

[12] Bogdan, K. G. et Gilbert, J. J. (1982). Seasonal patterns of feeding by natural populations of Keratella, Polyarthra,and Bosmina: Clearance rates, selectivities, and contributions to community grazing. Limnology and Oceanography, 27(5), 918-934. 

[13] Wallace, Snell, Walsh, Sarma et Segers, op. cit.

[14] Ibid.

[15] Taylor, op. cit.

[16] Bogdan et Gilbert, op. cit.

Wallace, Snell, Walsh, Sarma et Segers, op. cit.

[17] Ricci, C. (1998). Anhydrobiotic capabilities of bdelloid rotifers. Hydrobiologia, 387, 321-326. https://doi.org/10.1023/A:1017086425934

[18] Gladyshev, E. et Meselson, M. (2008). Extreme resistance of bdelloid rotifers to ionizing radiation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105(13), 5139-5144.https://doi.org/10.1073/pnas.0800966105

[19] Shmakova, L., Malavin, S., Iakovenko, N., Vishnivetskaya, T., Shain, D., Plewka, M. et Rivkina, E. (2021). A living bdelloid rotifer from 24,000-year-old Arctic permafrost. Current Biology, 31(11), R712-R713. https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.04.077

[20] Mark Welch, D. B. et Meselson, M. (2000). Evidence for the evolution of bdelloid rotifers without sexual reproduction or genetic exchange. Science, 288(5469), 1211-1215. https://doi.org/10.1126/science.288.5469.1211

Wininger, J. D. (2004). Parthenogenetic stem cells. Dans R. Lanza, J. Gearhart, B. Hogan, D. Melton, R. Pederson, J. Thomson et M. West (dir.), Handbook of stem cells (p. 635-637). Academic Press. 

[21] Mark Welch et Meselson, op. cit.

[22] Wallace, Snell, Walsh, Sarma et Segers, op. cit.

[23] Ibid.

[24] Taylor, op. cit.

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