A. Un phénomène curieux chez certains animaux

Durant la saison hivernale plusieurs animaux hibernent pour éviter de subir les contraintes des températures rigides, comme le manque de nourriture, et se réveillent au moment du dégel.

Cependant, d’autres animaux n’hésitent pas à aller plus loin encore : ils se laissent congeler entièrement jusqu’au printemps. Le corps de ces animaux peut contenir plus de 60% de glace et résister à des températures dépassant les -45°C; il est donc capable de se conserver parfaitement lors de sa congélation. Par contre ces espèces sont rares, nous pouvons citer comme exemple la grenouille canadienne des bois, un animal affectionnant les milieux boisés. Lorsque la température extérieure atteint 0 °C, tout un processus se met en route dans son organisme. Des cristaux de glace commencent à se former sous la peau de la grenouille qui s’enterre dans le sol. À mesure que la température diminue, l’eau contenue dans ses organes vitaux, comme le foie et le cœur, se retire. Cette eau s’emmagasine dans l’abdomen. Le cœur et le cerveau de la grenouille ralentissent leurs activités, elle ne respire plus et ses yeux prennent une couleur blanche fantomatique.

Ces deux images montrent respectivement la grenouille pendant la saison chaude (a) et la grenouille qui est congelée pendant la saison hivernale (b).

Une question est alors inévitable: comment se fait-il que l'organisme de la grenouille ne soit pas endommagé?

Les cellules de son corps sont protégées par un antigel naturel. En effet, pendant l’automne, la grenouille mange beaucoup plus que d’habitude, ce qui lui permet d’accumuler de l’amidon dans son foie. Cet amidon se transformera plus tard en glucose, une typologie de sucre. La concentration en sucre est très importante puisqu’elle atteint 50 fois celle d’un diabétique qui est supérieure à 1,26 g/l de sang. Le glucose abaisse le point de congélation des cellules. Donc, même si les cristaux de glace se forment dans son corps, l’intérieur des cellules demeure liquide, ainsi elles n’éclatent pas. L’organisme de la grenouille est parfaitement conservé.

Cette vidéo nous illustre les changements qui ont lieu au sein de l'organisme de la grenouille lorsque la saison hivernale arrive:

www.youtube.com/watch?v=uT0k_p6uU68&feature=youtu.be

Nous avons ici cité l’une des formes naturelles utilisées pour survivre à de basses températures. Mais un autre animal aussi nous a interloquées : le notothénioïde.

Le "poisson des glaces"

En Antarctique, les notothénioïdes connus comme étant les "poissons des glaces" ont développé des moyens très sophistiqués pour vivre dans des conditions extrêmes. Pour que les fluides circulant dans leur corps ne se transforment pas en glace, ils produisent des protéines aux propriétés étonnantes : les glycopeptides antigel. Comment fonctionnent de telles protéines?

La vidéo qui suit nous l'explique parfaitement: www.youtube.com/watch?v=5LFNFPgIpb4

Nous avons donc retenu que, pour agir, les glycopeptides bénéficient d’une structure particulière: la succession de trois acides aminés répétée un grand nombre de fois. Sur l’un de ces acides aminés, le thréonine, se greffe une molécule de sucre, ce qui confère aux protéines une certaine affinité avec les molécules d’eau. Les glycopeptides antigel sont attirés par les molécules d’eau, elles se positionnent alors entre ces dernières de sorte que les cristaux de glace naissants ne puissent recruter d’autres molécules d’eau pour grossir. Ces protéines interrompent ainsi la croissance des cristaux qui avaient commencé à se former.  

Ainsi, le ” poisson des glaces”, tout comme la grenouille des bois, peut vivre à des températures excessivement basses sans que son organisme soit altéré. Cependant, nous notons une différence entre ces deux animaux puisque le métabolisme de la grenouille est ralenti, tandis que le poisson continue à vivre normalement.