Pour nous mammifères actifs et dynamiques, l’humble palourde peut apparaître positivementininanimée. Leur système nerveux est décentralisé par rapport au nôtre, dépourvu de toute sorte de cerveau, et pour l’œil non formé, il peut sembler que leur seule réaction perceptible au monde extérieur s’ouvre ou se ferme. Ouvert = heureux, fermé = pas heureux; fin de l’histoire, non? Certains végétaliens affirment même que les palourdes sont si peu sensibles qu’il est normal de les manger et de les considérer comme n’ayant pas plus d’agence qu’un légume!
Vous avez peut-être déjà prédit que j’ai l’intention de vous dire à quel point les palourdes peuvent être animées et sensibles. Mais commençons par décrire les écrous et les boulons de leur système nerveux. Comme pour de nombreux invertébrés, leur système nerveux est distribué dans tout leur corps comme un système de ganglions. Les ganglions sont des amas de cellules nerveuses qui peuvent avoir une spécialisation locale et qui transmettent des messages dans les neurones en utilisant des potentiels électriques. Lors de la connexion entre les cellules (appelée synapse), les neurotransmetteurs sont utilisés pour transmettre des signaux à la cellule suivante. Les chercheurs ont découvert que les bivalves utilisent « l’histamine, l’octopamine, l’acide gamma‐aminobutyrique ‐ (GABA)like comme l’immunoréactivité » dans leurs systèmes nerveux central et périphérique, un peu comme le font les vertébrés américains, et d’autres études ont même montré que la réponse à la sérotonine et à la dopamine est localisée dans le tissu nerveux lié à différents systèmes d’organes.
Ces systèmes de transmission nerveuse chimique sont vraiment anciens, datant probablement de la formation de plans complexes du corps animal au Cambrien le plus ancien. Les chercheurs s’intéressent beaucoup à l’étude de ces systèmes de signalisation nerveux et hormonaux chez les mollusques car ils peuvent mettre en lumière la flexibilité relative et les limites de ces systèmes tout au long de l’arbre de vie animal. La caractérisation de ces systèmes peut également nous permettre de comprendre les mécanismes utilisés par les bivalves et d’autres animaux pour réagir aux stimuli environnementaux.
Comme les humains, les bivalves passent beaucoup de temps et d’efforts à manger. La plupart des bivalves mangent en filtrant la nourriture de l’eau qui passe avec de minuscules cils sur leurs branchies. Ces cils agissent pour capturer les particules de nourriture et agissent également comme une équipe d’aviron miniature déplaçant l’eau le long de la surface des branchies. Le bivalve a besoin d’un moyen de contrôler cette activité ciliaire, et les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient contrôler directement la vitesse à laquelle les huîtres déplacent leurs cils en les dosant avec de la sérotonine et de la dopamine, qui augmentaient et diminuaient respectivement l’activité.
Les bivalves travaillent également très dur pour faire des bébés. La plupart des bivalves se reproduisent en libérant des spermatozoïdes et des ovules pour les féconder à l’extérieur dans la colonne d’eau. Pour maximiser leurs chances de trouver un partenaire, ils économisent généralement leurs cellules reproductrices dans les gonades pendant plusieurs mois et les libèrent lors d’un événement de frai de masse coordonné. Il semble que ce processus soit contrôlé par des libérations hormonales de dopamine et de sérotonine. Les chercheurs ont déterminé que les concentrations de sérotonine varient au cours de l’année, les moules de la Nouvelle-Angleterre l’utilisant pour réguler un cycle saisonnier d’alimentation en été, suivi du stockage de cette énergie pour l’hiver. Pendant l’hiver, lorsque la nourriture est moins disponible, ils utilisent cette énergie stockée pour grossir leurs gonades à temps pour la reproduction au printemps, lorsque leurs larves ont un accès abondant à la nourriture et à l’oxygène, ce qui leur assure les meilleures chances de survie. Au cours des dernières décennies, les aquaculteurs ont appris à utiliser les injections de sérotonine pour induire le frai dans les palourdes cultivées, afin de s’assurer qu’elles auront une récolte prête à un certain moment de l’année.
Les bivalves sont donc très sensibles aux saisons. Que diriez-vous de sources d’excitation à court terme? Vous l’avez peut-être observé vous-même à travers l’activité la plus emblématique de la palourde: l’ouverture et la fermeture de sa coquille. Les palourdes ferment leurs coquilles avec de puissants muscles adducteurs qui tirent les deux valves ensemble. Un ligament élastique à la charnière tire la coquille ouverte lorsque les muscles se détendent. Tout comme nous, la palourde a besoin d’utiliser des cellules nerveuses pour signaler au muscle de faire son truc. De plus, deux ensembles différents de ganglions agissent pour contrôler le pied que certains bivalves peuvent étendre pour creuser dans le sable, un ganglion agissant pour étendre le pied et l’autre le faisant se contracter. Bien que les palourdes n’aient pas de cerveau centralisé avec des régions spécialisées pour différentes utilisations comme nous, cela représente une sorte de spécialisation des systèmes neuronaux avec un résultat similaire.
Lorsqu’un certain neurone est utilisé à plusieurs reprises, il peut former une mémoire cellulaire permettant à l’organisme d’applaudir (pouah désolé) et de modérer sa réponse à un stimulus particulier au fil du temps. Les palourdes géantes, par exemple, ferment leurs coquilles lorsque leurs simples yeux détectent une ombre au-dessus de leur tête. Ce comportement peut les protéger de la prédation. Lorsque j’ai mené certaines de mes recherches de doctorat, en échantillonnant du liquide corporel de palourdes géantes d’aquarium et sauvages avec une seringue, j’ai remarqué que les palourdes captives ne se fermaient pas en réponse à mon ombre au-dessus, tandis que les palourdes sauvages m’obligeaient à me faufiler et à ouvrir leurs coquilles avec un bloc de bois pour faire mon travail. Je soupçonnais qu’après avoir été exposée à de fréquentes tétées et à des changements d’eau par les aquariophiles, la palourde avait « appris » qu’il n’y avait aucune raison de dépenser de l’énergie en fermant sa coquille. Pendant ce temps, en train de prouver que notre technique d’échantillonnage n’était pas nocive pour l’animal, j’ai découvert que les palourdes qui détectaient mon ombre se rouvraient rapidement en quelques secondes lorsque je me cachais d’elles, tandis que celles qui étaient coincées par une seringue restaient fermées pendant des minutes avant de s’ouvrir et de recommencer à se nourrir. C’est logique !
D’autres chercheurs ont également remarqué ce phénomène. Un groupe a constaté que les palourdes géantes exposées à plusieurs reprises à des ombres de différentes tailles, tapotant la coquille et touchant même directement ses tissus mous commençaient à s’habituer (s’habituer) au stress, s’ouvrant plus rapidement et restant ouvertes plus longtemps chaque fois que le stimulus se produisait. Encore plus intéressant, ils n’ont pas transféré cette habituation entre les types de stress; par exemple, les palourdes qui voyaient une ombre encore et encore réagiraient encore fortement à un stress différent comme taper sur sa coquille. Cela suggère que l’animal peut distinguer les différentes menaces selon un spectre de gravité, le toucher des tissus (semblable à un poisson picorant sa chair) étant la menace la plus grave avec la réponse la plus spectaculaire.
Une autre étude a déterminé que les grandes palourdes géantes restaient fermées plus longtemps que les plus petites en réponse à la même menace. Ils ont proposé que cela était lié au risque plus élevé auquel sont exposées les grandes palourdes, car elles ont une plus grande zone tissulaire vulnérable aux attaques. Bien que les palourdes n’aient peut-être pas pris une décision « consciente » comme nous le faisons en tant que créatures pensantes, elles ont pu placer leur risque individuel dans leur contexte et varier leur réponse. Cette capacité à adapter une réponse à différents niveaux de risque est le signe d’une neurologie étonnamment complexe au travail.
Les pétoncles présentent certains des comportements bivalves les plus complexes. Cela se rapporte à leurs adaptations uniques, y compris des yeux simples qui peuvent résoudre les formes et la capacité de nager loin du danger. Il a été constaté que les pétoncles discernaient entre les types de prédateurs par la seule vue, dans la mesure où ils ne reconnaissaient pas initialement un nouveau loup de mer prédateur envahissant comme une menace. Lorsqu’ils nagent, ils sont capables d’utiliser cette vision pour naviguer vers des endroits où ils peuvent se cacher, tels que des herbiers marins. Il serait très intéressant de comparer le comportement des pétoncles dans les aires marines protégées à ceux qui peuvent être récoltés librement. Varient-ils leur comportement en réponse?
J’espère avoir clairement indiqué que même si les palourdes ne sont pas exactement des puissances intellectuelles, leur comportement est beaucoup plus compliqué que de simplement aspirer de l’eau et d’ouvrir ou de fermer leurs coquilles. Comme nous, ils habitent un environnement complexe qui nécessite une multitude de réponses. Leurs systèmes nerveux ont évolué pour leur permettre de survivre et d’adopter des comportements nuancés qu’ils peuvent varier à la volée, et que nous, les animaux « supérieurs », commençons à peine à comprendre.