Les chercheurs de l'Irig/LPCV ont montré que l'algue se développe en périphérie des cristaux de glace dans l'eau qui s'écoule dans la neige. Les biologistes ont analysé l'architecture cellulaire de l'algue grâce à la microscopie électronique 3D. Ils ont ainsi révélé les adaptations qui lui permettent de se multiplier dans la neige. Par exemple, ils ont observé que la membrane cellulaire de Sanguina est parcourue de petites rides qui augmentent sa surface de contact avec l'extérieur. Ceci permet à l'algue de mieux extraire les ions nécessaires à sa croissance d'un milieu extrêmement pauvre en nutriments.
Les glaciers alpins se teignent parfois au printemps d'une fine couche rouge ou orangée. Ce phénomène appelé "sang des glaciers" est dû à une algue microscopique: Sanguina nivaloides. Les chercheurs de l'Irig/LPCV étudient cet organisme au coeur d'un écosystème des neiges encore méconnu.
© Jean-Gabriel Valay/Jardin du Lautaret/UGA/CNRS. L'intérieur de la cellule réservait aussi des surprises. L'algue est dotée d'un unique chloroplaste. À l'intérieur de celui-ci, les thylakoïdes, ces structures en lamelles où la photosynthèse a lieu, ne sont pas dirigés dans une seule direction comme dans la plupart des végétaux. Chez
Sanguina nivaloides, ils s'ouvrent en éventail de façon à recevoir la lumière de toutes les directions. Une adaptation propre à la vie dans la neige, un milieu où la lumière se diffuse et se réfléchit comme dans une galerie des glaces. Les mitochondries, centrales énergétiques de la cellule, se placent directement en périphérie du chloroplaste pour utiliser l'amidon que celui-ci synthétise (voir image sous le titre).
L'équipe de recherche s'est aussi intéressée aux pigments rouges de l'algue. Ils ne serviraient pas, comme on le pensait, à protéger le noyau cellulaire du rayonnement UV. Constitués de caroténoïdes, ils permettraient à l'algue de se prémunir contre les effets délétères des radicaux libres oxydants, dans un milieu enveloppé d'une lumière de très vive intensité.
Après la fonte des neiges, l'algue se retrouve dans le sol et entreprend une véritable métamorphose pour s'adapter à un milieu radicalement différent. Les scientifiques voudraient à présent comprendre ce processus encore jamais étudié. Le temps presse car tout l'écosystème dépendant de
Sanguina nivaloides est menacé par le changement climatique et la réduction de l'enneigement en montagne.
Références:
Ezzedine JA, Uwizeye C, Si Larbi G, Villain G, Louwagie M, Schilling M, Hagenmuller P, Gallet B, Stewart A, Petroutsos D, Devime F, Salze P, Liger L, Jouhet J, Dumont M, Ravanel S, Amato A, Valay JG, Jouneau PH, Falconet D and Maréchal E
Adaptative traits of cysts of the snow alga
Sanguina nivaloides unveiled by 3D subcellular imaging.
Nature Communications, 2023.