Lorsqu’elle a été proposée pour la première fois, l’idée que les animaux puissent détecter le champ magnétique terrestre a été ridiculisée, mais nous savons maintenant que tous les animaux, des oiseaux aux baleines, en passant par les papillons, les vers et les loups, savent instinctivement où se trouve le nord grâce à un sens magnétique inné. Sinon, comment les chiens sont-ils censés trouver leur axe nord-sud préféré pour faire leurs besoins ?
Ce que les scientifiques ne parvenaient pas à comprendre, c’est comment ils s’y prennent. Aujourd’hui, pour la première fois, une équipe chinoise a identifié de minuscules amas de protéines qui semblent s’aligner sur les lignes du champ géomagnétique terrestre comme une boussole, et l’on pense qu’ils peuvent influencer le système nerveux pour aider les animaux à s’orienter dans leur environnement.
Jusqu’à présent, les deux hypothèses les plus populaires pour expliquer le sens magnétique animal étaient les cryptochromes – des protéines qui réagissent aux champs magnétiques et qui joueraient un rôle dans le maintien des rythmes circadiens des plantes et des animaux – et les cristaux de magnétite liant le fer, que l’on trouve dans divers organes et qui se magnétisent lorsqu’ils sont exposés à un champ magnétique.
Bien que prometteuses, ces deux options n’étaient pas suffisamment convaincantes pour expliquer pleinement le phénomène, et les scientifiques ne parvenaient pas à comprendre comment les deux pouvaient être liées. Une équipe de l’université de Pékin a donc décidé d’étudier les cryptochromes dans le génome de la drosophile pour voir si quelque chose leur échappait.
Ils ont ainsi identifié une protéine liant le fer, appelée MagR, qui forme des amas en forme de bâtonnets avec les cryptochromes. On pense que cet amas MagR-cryptochrome fonctionne comme une boussole, réagissant aux changements du champ magnétique et signalant les cellules proches, qui à leur tour incitent le système nerveux à donner au corps des indications sur sa localisation.
“La biocompas à l’échelle nanométrique a tendance à s’aligner sur les lignes du champ magnétique et à obtenir des repères de navigation à partir du champ magnétique”, explique le chercheur principal Can Xie à Ian Sample du Guardian. “Nous proposons que toute perturbation de cet alignement puisse être captée par une machinerie cellulaire connectée, qui canaliserait l’information vers le système neuronal en aval, formant ainsi le sens magnétique de l’animal.”
Ces amas de protéines ne se trouvent pas seulement chez les drosophiles – l’équipe les a également trouvés chez les pigeons et les papillons monarques, et lorsqu’ils ont été isolés, ils se sont comportés de façon vraiment, vraiment étrange. “En laboratoire, les protéines se sont alignées en réponse à un champ magnétique. Elles étaient si fortement magnétiques qu’elles s’envolaient et se collaient aux outils des chercheurs, qui contenaient du fer. L’équipe a donc dû utiliser des outils personnalisés en plastique”, rapporte New Scientist.
Il est intéressant de noter que d’autres recherches ont révélé que ces structures protéiques peuvent également se former dans les cellules de rats-taupes, de petits rorquals et même d’humains, ce qui laisse penser que nous pourrions avoir le même sens magnétique inné que d’autres animaux, mais que nous n’y sommes peut-être pas aussi sensibles qu’eux.
“Le sens de l’orientation chez l’homme est compliqué”, a déclaré Xie au Guardian. “Cependant, je pense que le sens magnétique joue un rôle clé pour expliquer pourquoi certaines personnes ont un bon sens de l’orientation”
Ce n’est encore qu’une hypothèse – Xie et son équipe doivent encore comprendre exactement comment les grappes communiquent avec d’autres parties du corps pour influencer le comportement d’un animal, mais c’est la meilleure hypothèse que nous ayons jusqu’à présent. La prochaine étape consistera à observer le comportement des animaux lorsque le gène qui code pour MagR est supprimé, ce qui prouvera si ces grappes sont effectivement impliquées dans le mécanisme. Si c’est le cas et que nous pouvons les observer chez l’homme, ce sera époustouflant.
L’étude a été publiée dans Nature Materials.