Cette limace de mer aspire les algues comme un smoothie, puis fait le poirier : voici pourquoi elle fonctionne à l’énergie solaire

Au Japon, une minuscule limace de mer intrigue les biologistes : elle boit les algues comme un smoothie, puis se redresse en poirier sous l’eau.

Cette scène, digne d’un film de science-fiction, a été filmée par des chercheurs japonais et racontée par le média scientifique anglophone qui publie ces travaux. Leur vedette : une limace de mer qui vole les “panneaux solaires” des algues pour produire sa propre énergie.

Une limace qui se nourrit… de soleil

Les travaux, publiés dans la revue scientifique japonaise Venus, portent sur un groupe très particulier de limaces de mer : les sacoglosses. Ces mollusques minuscules, souvent colorés, ont une spécialité qui intrigue les biologistes depuis des années : ils sont partiellement “à énergie solaire”.

Lorsque ces limaces mangent des algues, elles ne se contentent pas d’absorber les nutriments. Elles “volent” aussi de minuscules structures internes, les chloroplastes, qui servent à faire la photosynthèse. Ce phénomène porte un nom : la kleptoplastie.

Ces limaces de mer “volent” les chloroplastes des algues et les gardent actifs dans leur propre corps grâce à la kleptoplastie.

Les chloroplastes, d’ordinaire, appartiennent aux plantes et aux algues. Ce sont eux qui transforment la lumière en énergie chimique. Chez ces limaces, ils continuent à fonctionner, comme si rien n’avait changé. Résultat : l’animal profite d’une source d’énergie gratuite entre deux repas.

“Même après des années de recherche, personne ne comprend complètement comment ce tour de passe-passe fonctionne”, reconnaît Taro Maeda, chercheur à l’Institute for Advanced Biosciences de l’université Keio, au Japon, cité dans l’article scientifique.

Une espèce cible : la limace suceuse d’algues annelée

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs se sont concentrés sur une espèce en particulier, Plakobranchus ocellatus, parfois surnommée en anglais “limace suceuse d’algues à anneaux”. On la trouve notamment sur les récifs tropicaux d’Asie, où elle vit au contact de tapis d’algues vertes.

Objectif de l’équipe : filmer au plus près le moment précis où la limace capte les chloroplastes, et comprendre comment ils sont aspirés à travers les cellules de l’algue.

Pour y parvenir, il a d’abord fallu résoudre un casse-tête : identifier la bonne algue. Grâce à des analyses ADN, les chercheurs ont montré que Plakobranchus ocellatus se nourrit d’une algue verte spécifique, Rhipidosiphon lewmanomontiae.

Sur le terrain, pourtant, cette algue semblait absente. Elle ne formait pas de grands tapis bien visibles, mais se dissimulait dans des crevasses, notamment autour de pierres mobiles. Taro Maeda raconte avoir dû revenir encore et encore sur le site pour comprendre où cette algue “aimait” pousser réellement. Tant que les scientifiques ignoraient ces cachettes, les recherches étaient “vraiment pénibles”, résume-t-il.

Une chasse à l’algue digne d’une enquête policière

Autre difficulté : Rhipidosiphon lewmanomontiae ressemble presque trait pour trait à une espèce très proche. Même une fois les échantillons récupérés, l’équipe ne pouvait pas être sûre de son identification. Il fallait à chaque fois retourner au laboratoire et procéder à de nouveaux tests ADN pour confirmer la bonne espèce.

Une fois la limace et sa “cible” réunies, un autre obstacle se présentait : son repas est presque invisible à l’œil nu. La bouche est minuscule, se cache souvent sous le corps, et la limace se nourrit à un rythme extrêmement lent.

Dans son environnement naturel, on ne voit quasiment jamais la bouche de la limace ni de traces de morsures sur l’algue.

Le biologiste Shinichi Inagaki explique que même sous l’eau, en l’observant directement, il est presque impossible de savoir si l’animal est en train de manger ou non. Aucun gros mouvement de mâchoire, aucun morceau arraché évident, aucune “marque de dent” sur l’algue.

Une caméra macro braquée sur une bouche invisible

Pour contourner ces limites, l’équipe a installé un système d’imagerie macro extrêmement précis, pointé directement sur la bouche de la limace. Les chercheurs ont alors découvert en détail la structure de l’algue : un ensemble de tubes très fins, serrés en forme d’éventail.

La limace perce la paroi de chaque tube, un par un. À l’intérieur, le fluide cellulaire riche en chloroplastes s’écoule, aspiré par l’animal. “Elle aspire et recrache, aspire et recrache, en tirant autant de fluide vert que possible”, décrit Shinichi Inagaki.

À l’échelle microscopique, le fluide aspiré évoque un jus vert bu à la paille, comme un smoothie.

Étrangement, une fois vidés, les tubes d’algues restent presque intacts en apparence. L’algue garde globalement sa forme, ce qui explique pourquoi les repas de la limace passent si facilement inaperçus dans la nature.

Un comportement étrange : le “poirier” sous l’eau

Au cours de ces observations détaillées, un geste inhabituel a retenu l’attention : après avoir mangé, la limace de mer se met… en équilibre. Son corps se redresse en appui sur l’avant, comme un poirier aquatique.

Les scientifiques ne savent pas encore à quoi sert ce comportement. Interrogé dans l’article scientifique, Shinichi Inagaki admet que cette attitude reste “difficile à expliquer”. Son intuition personnelle : une simple recherche de confort ou de stabilité après le repas. Mais aucune preuve solide ne permet, pour l’instant, de trancher.

Des limaces moins difficiles que prévu sur le menu

Autre surprise rapportée dans l’étude : lorsque les chercheurs ont proposé à la limace une algue verte très proche de son algue habituelle, mais collectée loin de son habitat, elle l’a mangée sans hésiter.

Les scientifiques s’attendaient à une forme de spécialisation stricte, liée à une seule espèce d’algue. Cette flexibilité suggère que la limace pourrait s’adapter à différents environnements, tant que l’algue présente des caractéristiques proches de son aliment favori.

Pour l’écosystème, ces comportements ont des implications importantes : la limace ne se contente pas d’être un simple brouteur d’algues. Elle joue un rôle dans une relation écologique très ancienne, qui associe animaux, algues et lumière solaire.

Une piste pour comprendre l’évolution de la photosynthèse

Pour l’équipe japonaise, ces limaces ne sont pas seulement de curieuses créatures de récif. “Les limaces de mer comme Plakobranchus ocellatus sont bien plus que de simples animaux étranges et magnifiques”, souligne le professeur Euichi (Luigi) Hirose, de l’université de Ryukyu, co-auteur d’une étude liée publiée dans la revue Galaxea, Journal of Coral Reef Studies.

Ces animaux pourraient apporter des indices sur l’une des grandes questions de l’évolution : comment la photosynthèse est-elle apparue chez des organismes complexes, c’est-à-dire au-delà des simples algues et bactéries végétales ?

• Les chloroplastes seraient issus d’anciennes bactéries intégrées dans des cellules vivantes.
• Chez certaines limaces, ces chloroplastes restent fonctionnels après ingestion.
• Cette cohabitation extrême entre animal et machine photosynthétique intrigue les biologistes.

En observant comment les chloroplastes sont aspirés, stockés et maintenus en activité dans le corps de la limace, les chercheurs espèrent mieux comprendre comment des échanges comparables ont pu se produire au cours de l’histoire de la vie.

Protéger ces limaces de mer revient à protéger une association écologique façonnée sur des millions d’années.

Dans un océan bouleversé par le réchauffement climatique et la dégradation des récifs, les spécialistes s’inquiètent de voir ces espèces discrètes disparaître, parfois avant même d’avoir été bien étudiées.

Photosynthèse volée : où en est la recherche en France ?

La limace étudiée vit dans le Pacifique, mais la kleptoplastie intéresse aussi des équipes de recherche en Europe, y compris en France. Des laboratoires français travaillent sur des organismes capables de conserver des chloroplastes ou d’autres structures végétales, même si ce ne sont pas forcément les mêmes espèces de limaces.

En France, les équivalents de ces études sont menés dans des institutions comme le CNRS ou des universités marines, par exemple en Bretagne ou en Méditerranée. Les chercheurs y analysent le fonctionnement de la photosynthèse chez les algues, les coraux et certains animaux symbiotiques, sans que cela implique, à ce jour, des applications directes pour le grand public.

Pour un lecteur français, l’enjeu se situe surtout sur deux plans :

Ces travaux restent fondamentalement de la recherche fondamentale. Ils ne débouchent pas sur des “animaux solaires” domestiques, mais affinent notre compréhension des partenariats entre animaux et micro-organismes capables de capter la lumière.

Ce que révèle la kleptoplastie sur la vie marine

La kleptoplastie, ce vol de chloroplastes, est un terme utilisé en biologie marine pour décrire la capacité de certains animaux à détourner à leur profit une fonction végétale. Elle se distingue d’une simple digestion : l’animal n’élimine pas entièrement la structure de l’algue, il la réutilise.

Ce phénomène rappelle les symbioses observées chez d’autres espèces, par exemple les coraux qui abritent des micro-algues dans leurs tissus. Dans tous ces cas, la frontière entre “animal” et “plante” se brouille partiellement. La limace reste un animal, mais sa survie dépend aussi d’organites végétaux qui captent la lumière.

Pour les biologistes, ces systèmes extrêmes servent de modèles. Ils permettent de tester jusqu’où peuvent aller les associations entre espèces et comment des fonctions complexes, comme la photosynthèse, peuvent changer d’“hôte” au fil de l’évolution.

Ces recherches posent aussi une question de conservation : si des espèces comme Plakobranchus ocellatus disparaissent, c’est tout un pan de la diversité biologique et de l’histoire évolutive qui s’efface avec elles. Protéger ces limaces de mer ne relève pas seulement de l’esthétique des récifs tropicaux, mais de la préservation de mécanismes biologiques uniques, encore très loin d’être entièrement compris.