De nouvelles connaissances sur les fibres de fixation des moules zébrées offrent des solutions potentielles pour lutter contre les espèces envahissantes

Une étude récente menée par des chercheurs du Canada et d'Allemagne a révélé qu'un événement improbable, survenu il y a plus de 12 millions d'années, a joué un rôle important dans la formation de l'une des espèces envahissantes les plus dommageables au Canada.

Les moules zébrées et quagga, appartenant à la famille des Dreissenidés, sont des espèces envahissantes d'eau douce répandues dans toute l'Amérique du Nord qui présentent un danger important pour les écosystèmes indigènes en raison de leur concurrence pour les ressources. Utilisant une ancre fibreuse appelée byssus, les moules dreissenidés contribuent à l'encrassement biologique des surfaces et obstruent les structures de prise d'eau des centrales électriques et des usines de traitement des eaux.

“Cette nouvelle étude, qui examine la façon dont ces moules adhèrent aux surfaces, pourrait contribuer à améliorer les stratégies de lutte contre l'encrassement biologique, un problème causant des millions de dommages rien qu'au Canada”, a déclaré le co-auteur et professeur principal de McGill, Matthew Harrington.

Étonnamment, les chercheurs ont découvert qu'un événement jusqu'alors non documenté avait contribué à la résilience de la moule dreissenidée en tant qu'espèce.

Le professeur et co-auteur de l'Université de Göttingen, Daniel J. Jackson, explique : « Il y a plus de 12 millions d'années, il est probable qu'une seule bactérie ait transféré du matériel génétique dans une seule moule, conférant à ses descendants la capacité de fabriquer ces fibres. rôle crucial dans la fixation des moules dans les habitats d’eau douce, cet événement de transfert horizontal de gènes a soutenu l’expansion mondiale néfaste de ces moules.

Cette recherche, marquant un progrès important dans la compréhension des moules envahissantes et de leurs mécanismes d'attachement, pourrait offrir des solutions potentielles pour atténuer leur impact environnemental et économique au Canada.

L’étude met également en lumière la manière dont les fibres de moules pourraient inspirer le développement de matériaux durables.

Matériaux durables inspirés de la biologie des moules

“Cette recherche fait non seulement progresser notre compréhension de l'évolution des moules et de l'encrassement biologique, mais présente également une opportunité passionnante pour le développement de nouveaux matériaux”, a déclaré Harrington, qui est également codirecteur de l'Institut des matériaux avancés de McGill. “Les fibres de byssus Dreissenid, qui ressemblent structurellement à la soie d'araignée, pourraient inspirer le développement futur de fibres polymères résistantes, contribuant ainsi à des matériaux plus durables et plus durables généralement utilisés dans les textiles et les plastiques techniques.”

“Nous avons découvert que les éléments constitutifs des fibres sont des protéines massives en spirale, les plus grosses jamais trouvées”, a déclaré Harrington. Ces protéines, structurellement similaires à celles trouvées dans les cheveux humains, se sont transformées en cristallites bêta ressemblant à de la soie grâce à la simple application de forces d'étirement pendant la formation.

Cette méthode de fabrication de fibres est beaucoup plus simple que la formation de soie d’araignée, offrant potentiellement une voie plus facile vers la fabrication biotechnologique de fibres durables – une industrie actuellement dominée par les soies d’araignée artificielles.

L'article est publié dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences.