Le génie sans cerveau de l’éponge

Généralement, les éponges nous font d’abord penser aux produits ménagers. Leur douceur et leur absorbance en font des outils versatiles pour laver notre corps, les sols et la vaisselle, ou pour appliquer de la peinture. Bien que les éponges que nous utilisons soient souvent synthétiques, pendant la majorité de l’Histoire humaine, nous avons collecté nos éponges au fond de l’eau – les corps séchés d’invertébrés aquatiques.

Les éponges se trouvent à travers le monde entier, des lacs aux rivières en passant par les océans, des régions tropicales jusqu’aux pôles. Elles existent sous de nombreuses formes et tailles, avec des couleurs incroyablement vives et une architecture complexe. L’équivalent sous-marin des fleurs présente une beauté remarquable. Mais leur ressemblance avec les plantes s’arrête là, car les éponges font partie de l’embranchement animal Porifera (“qui porte des pores”). Puisque les éponges font partie des animaux multicellulaires les plus simples, la théorie de l’évolution les a reléguées dans la branche la plus basse de « l’arbre généalogique » des animaux. Pourtant, ces êtres ne sont pas si simples que cela. Les éponges sont un remarquable exemple de la brillante créativité de Dieu.

Une structure remarquable

Contrairement à la plupart des animaux, les éponges n’ont pas d’organes internes ou externes, ni de muscles. Elles ne possèdent pas de système sanguin, nerveux ou digestif. Les éponges dépendent d’une spécialisation cellulaire pour accomplir les fonctions nécessaires à la vie.

Certaines éponges sont molles et fibreuses. Tout en restant flexibles, d’autres ont une ossature plus rigide leur permettant de résister aux puissants courants océaniques. Des cellules appelées sclérocytes sécrètent de la calcite ou des brins de silice de différentes longueurs pour former ces merveilles architecturales faussement délicates. Des chercheurs étudient les techniques de construction des éponges afin de trouver des solutions qui pourraient aider les ingénieurs civils à ériger « des bâtiments plus hauts, plus résistants et plus flexibles » (blog.NationalGeographic.org, 24 avril 2018).

Le corps d’une éponge est constitué d’une cavité (une chambre ouverte) contenant une substance gélatineuse, la mésohyle, entre les couches interne et externe des cellules. Une fine peau constituée de cellules en forme de plaques, des pinacocytes, forme la couche externe. Les pinacocytes, des cellules en forme de plaques, construisent une fine peau qui constitue la couche externe. D’autres cellules, les choanocytes, forment la couche interne. Les choanocytes sont dotés d’une collerette en entonnoir, couverte de poils visqueux, qui entoure un flagelle central.

La couche externe d’une éponge contient de nombreux pores minuscules qui établissent un lien avec la couche interne en formant un réseau complexe de canaux à travers la mésohyle. Les choanocytes recouvrent les parois de ces canaux. Leur flagelle fait un mouvement de va-et-vient à l’unisson afin de diriger le sens de circulation de l’eau à travers le réseau de canaux. Les poils visqueux des choanocytes capturent les particules de matière organique transportées par l’eau. Des cellules mobiles, les amibocytes, engloutissent et transportent ces particules aux autres cellules de l’éponge.

Une puissance de nettoyage remarquable

Le filtre alimentant les éponges a un impact positif sur la qualité de l’eau des écosystèmes marins. En se nourrissant, les éponges purifient l’eau en enlevant les bactéries néfastes, les pesticides et, dans certains cas, les métaux lourds comme l’étain et le plomb.  

Elles effectuent ce travail avec beaucoup d’efficacité. Les éponges de mer retirent plus de 90% des bactéries et des matières organiques présentes dans l’eau qu’elles traitent (Marine Conservation Institute, 22 janvier 2019). Une publication scientifique de l’Union européenne rapporte que « chaque jour, une éponge de mer peut filtrer entre 2 et 20 m³ d’eau par kg de masse corporelle, et les chercheurs étudient la possibilité de les utiliser à grande échelle dans un processus de bioremédiation – où des organismes sont utilisés pour enlever des polluants » (Horizon, 6 janvier 2016).

Les éponges stockent tout ce qu’elles enlèvent de l’eau et qui n’est pas comestible. La mésohyle gélatineuse de l’éponge est le réceptacle de bactéries vivantes, de virus et de toxines. Cet animal fait l’objet d’une grande attention de la part des chercheurs en médecine pour son potentiel pharmacologique.

Une régénération miraculeuse

Des laboratoires à travers le monde ont entrepris des expérimentations fascinantes sur les éponges : en séparant les cellules individuelles d’une éponge vivante, celles-ci se réassemblent pour former une ou plusieurs éponges plus petites. Les cellules séparées d’une éponge peuvent s’agglomérer et reconstruire un corps entier. Les cellules d’éponge n’ont pas un ordre d’assemblage précis, donc une éponge peut se régénérer rapidement si elle est divisée. Si deux espèces d’éponges sont mises ensemble dans un tamis, les cellules séparées vont s’organiser elles-mêmes et se combiner seulement avec d’autres cellules de la même espèce.

Dans un environnement riche en nourriture, les cellules individuelles d’éponge pourraient simplement revenir à l’état d’amibes. Mais ce n’est pas leur comportement. Elles reconstruisent une structure. Alors qu’elles reforment l’animal original, ces cellules démontrent une connaissance, un but et la capacité d’identifier d’autres cellules faisant partie de l’éponge originale. Il est surprenant que les éponges fassent cela sans posséder de moyens de communication visibles, sans cerveau et sans système nerveux centralisé. Les scientifiques ne comprennent pas encore pleinement ce mécanisme. Quelque part à l’intérieur de chaque cellule de cette créature « simple » se trouvent un plan détaillé et des instructions – y compris la connaissance de toutes les cellules spécialisées et des fonctions cellulaires nécessaires à la vie – permettant de travailler avec les autres cellules et de construire une autre éponge à part entière.

Encore plus stupéfiant que les capacités de régénération, les cellules des éponges – sclérocytes, pinacocytes, choanocytes, amibocytes et les autres – sont toutes totipotentes. C’est-à-dire que chaque cellule de l’éponge est comme une cellule souche, capable de devenir un autre type de cellule. Ainsi, les éponges peuvent changer la fonction de chaque cellule de leur corps lorsque le besoin s’en fait sentir (blog.NationalGeographic.org, 23 avril 2018). Lorsque de forts courants endommagent une éponge, que des poissons en dévorent des bouts ou qu’une partie est collectée pour servir d’accessoire de toilette, l’éponge peut se guérir d’elle-même – car chaque cellule à proximité de la partie endommagée peut endosser la spécialisation cellulaire des cellules abîmées ou manquantes.

Une conception parfaite

Bien que les éponges soient classées par les scientifiques comme de simples animaux multicellulaires, nous pouvons apprécier le fait qu’elles ne sont pas si simples ! Leur forme et leur structure, leur capacité à purifier leur écosystème et leur propension miraculeuse à se régénérer attestent d’une complexité dépassant la compréhension humaine. Ces formidables créatures sont parfaitement adaptées à leur environnement et à leur rôle. La perfection apparente de l’éponge de mer ne peut pas être le fruit du hasard. C’est la preuve qu’un Créateur a planifié, conçu et construit tout ce qui est nécessaire pour permettre la vie sur cette planète.

Il n’est pas étonnant que le roi David fut inspiré à écrire : « Que tes œuvres sont en grand nombre, ô Éternel ! Tu les as toutes faites avec sagesse. La terre est remplie de tes biens. Voici la grande et vaste mer : là se meuvent sans nombre des animaux petits et grands » (Psaume 104 :24-25).