The California two-spot octopus (Octopus bimaculoides) has a circular blue eyespot on both sides of its head.

Les pieuvres se torturent et se mangent après l’accouplement. La science sait enfin pourquoi.

De nombreuses espèces animales meurent après leur reproduction. Mais chez les mères pieuvres, ce déclin est particulièrement alarmant : chez la plupart des espèces, lorsque les œufs d’une mère pieuvre approchent de l’éclosion, elle arrête de manger. Elle quitte alors son peloton protecteur sur sa progéniture et se penche sur l’autodestruction. Elle pourrait se battre contre un rocher, se déchirer la peau, voire manger des morceaux de ses propres bras.

Maintenant, les chercheurs ont découvert les produits chimiques qui semblent contrôler cette frénésie mortelle. Après qu’une pieuvre a pondu des œufs, elle subit des changements dans la production et l’utilisation du cholestérol dans son corps, ce qui à son tour augmente sa production d’hormones stéroïdes – un changement biochimique qui la condamnera. Certains des changements peuvent faire allusion à des processus qui expliquent plus généralement la longévité des invertébrés, a déclaré Z. Yan Wang, professeur adjoint de psychologie et la biologie à l’Université de Washington.

“Maintenant que nous avons ces voies, nous sommes vraiment intéressés à les lier aux comportements individuels, ou même aux différences individuelles dans la façon dont les animaux expriment ces comportements”, a déclaré Wang à Live Science.

Programmé pour mourir

Même en tant qu’étudiante de premier cycle en anglais, Wang était intriguée par la reproduction féminine, a-t-elle déclaré. Lorsqu’elle a fait la transition vers des études supérieures en sciences, elle a gardé cet intérêt et a été frappée par la mort dramatique de mères pieuvres après avoir pondu leurs œufs. Personne ne connaît le but du comportement. Les théories incluent l’idée que les parades dramatiques de la mort éloignent les prédateurs des œufs ou que le corps de la mère libère des nutriments dans l’eau qui nourrissent les œufs. Très probablement, a déclaré Wang, la mort protège les bébés de la génération plus âgée. Les pieuvres sont des cannibales, a-t-elle dit, et si des pieuvres plus âgées restaient, elles pourraient finir par manger tous les petits de l’autre.

Une étude réalisée en 1977 par le psychologue de l’Université Brandeis, Jerome Wodinsky, a révélé que le mécanisme derrière cette autodestruction résidait dans les glandes optiques, un ensemble de glandes près des yeux de la pieuvre qui équivaut à peu près à la glande pituitaire chez l’homme. Si les nerfs de la glande optique étaient coupés, a découvert Wodinsky, la mère pieuvre abandonnerait ses œufs, recommencerait à manger et vivrait encore quatre à six mois. C’est une prolongation de vie impressionnante pour des créatures qui ne vivent qu’environ un an.

Mais personne ne savait ce que faisait la glande optique pour contrôler cette cascade d’automutilation.

“Dès le début, j’étais vraiment désireux de faire les expériences que nous avons décrites dans l’article que nous venons de publier, qui consistent essentiellement à extraire le jus de la glande optique, puis à identifier les composants de ce jus”, a déclaré Wang.

Wang et ses collègues ont analysé les produits chimiques produits dans les glandes optiques des pieuvres à deux points de Californie () après la ponte. En 2018, une analyse génétique de la même espèce a montré qu’après la ponte, les gènes des glandes optiques qui produisent les hormones stéroïdes (qui sont construites, en partie, avec des composants de cholestérol) ont commencé à s’emballer. Avec cette étude comme guide, les scientifiques se sont concentrés sur les stéroïdes et les produits chimiques associés produits par les glandes optiques des pieuvres à deux points.

Changements fatals

Ils ont trouvé trois changements chimiques distincts qui se sont produits à peu près au moment où la mère de la pieuvre a pondu ses œufs. Le premier était une augmentation de la prégnénolone et de la progestérone, deux hormones associées à la reproduction chez une foule de créatures (chez l’homme, la progestérone augmente pendant ovulation et pendant début de grossesse). Les deuxièmes quarts de travail étaient plus surprenants. Les mères de pieuvre ont commencé à produire des niveaux plus élevés d’un élément constitutif du cholestérol appelé 7-déhydrocholestérol ou 7-DHC. Les humains produisent du 7-DHC lors de la fabrication cholestérol aussi, mais ils n’en gardent pas longtemps dans leurs systèmes ; le composé est toxique. En fait, les nourrissons nés avec la maladie génétique du syndrome de Smith-Lemli-Opitz ne peuvent pas éliminer le 7-DHC. Le résultat est une déficience intellectuelle, des problèmes de comportement, y compris l’automutilation, et des anomalies physiques comme des doigts et des orteils supplémentaires et une fente palatine.

Enfin, les glandes optiques ont également commencé à produire plus de composants pour les acides biliaires, qui sont des acides fabriqués par le foie chez les humains et les autres animaux. Les pieuvres n’ont pas le même type d’acides biliaires que les mammifères, mais elles constituent apparemment les éléments constitutifs de ces acides biliaires.

“Cela suggère qu’il s’agit d’une toute nouvelle classe de molécules de signalisation dans la pieuvre”, a déclaré Wang.

Les composants des acides biliaires sont intrigants, a déclaré Wang, car il a été démontré qu’un ensemble similaire d’acides contrôle la durée de vie du ver, qui est couramment utilisé dans la recherche scientifique en raison de sa simplicité. Il se peut que les composants des acides biliaires soient importants pour contrôler la longévité des espèces d’invertébrés, a déclaré Wang.

Les pieuvres sont difficiles à étudier en captivité car elles ont besoin de beaucoup d’espace et de conditions parfaites pour atteindre leur maturité sexuelle et se reproduire. Wang et d’autres chercheurs sur les pieuvres ont maintenant trouvé un moyen de maintenir la petite pieuvre rayée du Pacifique () en vie et de se reproduire en laboratoire. Contrairement à la plupart des autres espèces de poulpes, les poulpes rayés du Pacifique peuvent s’accoupler plusieurs fois et couvent plusieurs couvées d’œufs. Ils ne s’autodétruisent pas lorsque leurs œufs se préparent à éclore, ce qui en fait des spécimens parfaits pour étudier l’origine du comportement morbide.

“Je suis vraiment, vraiment excité d’étudier la dynamique de la glande optique chez cette espèce”, a déclaré Wang.

Les chercheurs ont publié leurs découvertes le 12 mai dans la revue Biologie actuelle (s’ouvre dans un nouvel onglet).

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