Du verre et de la lumière dans le fond des océans !

Pour fabriquer du verre, c’est pas très facile, enfin pour nous les Hommes. De très hautes températures sont nécessaires afin de s’attaquer à la structure de la matière première (la silice un composé minéral qui se trouve par exemple, en grande quantité dans le sable). On y parvient  au prix d’un coût énergétique élevé.

Aujourd’hui, on te propose de plonger dans les profondeurs de l’océan et de découvrir quelques uns des secrets fantastiques d’une espèce d’éponge du Pacifique, « Euplectella », surnommée parfois « corbeille de fleur de vénus » et qui elle aussi, fabrique du verre.

Une éponge qui fabrique du verre
Les éponges se nourrissent simplement en filtrant l’eau qui les traverse (elles réalisent ce pompage grâce à la présence de cellules particulières : l’éponge récupère l’oxygène dissous et des particules nutritives, micro organismes et débris organiques).
La fabrication d’un filtre efficace est donc primordiale et attirer efficacement les ressources alimentaires l’est tout autant.
Bien que considérées comme animaux primitifs (pas de cerveau, ni d’organes internes), les éponges n’ont pas fini de nous étonner. Parmi elles, se trouve l’espèce « Euplectella Aspergillum » (ou éponge à crevettes). Celle-ci a élu domicile dans les profondeurs marines (entre 35 et 5000 m de profondeur, dans le Pacifique sud, autour des côtes japonaises) et fabrique un squelette en fibres de verre, très flexibles, et les enchevêtre avec une précision époustouflante. Comment y parvient-elle ? Quelles sont les propriétés de la structure formée ? Pour quoi faire ?

La fabrication du verre
Le secret de cette éponge est d’utiliser une protéine possédant des propriétés particulières, notamment celle de faciliter une réaction chimique, en l’accélérant de façon importante.

Cette protéine (aidée par d’autres) est la silicatéine : elle utilise certains minéraux présents dans l’eau de mer (des silicates), modifie leur forme chimique ce qui associe des blocs de molécules : la fibre de verre apparaît.

Voici le verre en question !

La structure obtenue
Avec un minimum de matière, conçue à basse température (entre 0 et 30 °C), la structure obtenue possède de plus une résistance mécanique très élevée, tout en gardant une flexibilité incroyable.

La charpente du squelette repose sur la fabrication d’aiguillons, de dimensions nanométriques (un millionième de millimètre), appelés spicules qui se développent généralement selon plusieurs axes.
Les spicules s’enchevêtrent, forment des faisceaux de fibres ce qui permet de construire une sorte de grillage à mailles carrées, qui grandit en hauteur : un cylindre apparaît.
Les observations de détail indiquent un renforcement du grillage par des fibres placées en diagonale : c’est ainsi que la structure gagne le plus en solidité.

Les propriétés optiques
Au-travers de ce squelette de verre, le transfert et le guidage de la lumière sont exceptionnels.
Certes la quasi-perfection du verre bio-synthétisé à  basse température (sans fissures comme cela peut se produire lors de la synthèse à haute température) y est pour quelque chose mais des recherches sur le sujet ont montré que les dimensions particulières (le nanomètre) permet de réfléchir la lumière de façon exceptionnelle.
Un vrai lampadaire au fond des océans!

Quelques aspects du mode de vie de l’éponge

Tout d’abord, il faut savoir que ces éponges ont une longévité incroyable : jusqu’à 13000 ans pour certaines d’entre elles.
Alors avec un si bel exosquelette (squelette externe) et surtout possédant des propriétés si étonnantes (la capture de la lumière), on peut se demander s’il y a une utilité quelconque à cette faculté de capturer et diffuser si efficacement la lumière ? D’autant plus qu’à ces profondeurs, la lumière du soleil a plutôt du mal à percer.
Non, visiblement ce n’est pas la lumière du soleil qui est diffusée mais celle issue de plusieurs organismes bioluminescents (des organismes vivants qui produisent leur propre lumière comme les vers luisants, mais aussi le poisson pêcheur, des petites crevettes… ).

Plusieurs hypothèses sont avancées pour expliquer pourquoi  les éponges de ce type sont (souvent) implantées aux mêmes endroits que les producteurs de lumière, surtout avec cette faculté de l’intensifier.
Cela permettrait d’attirer efficacement les ressources nutritives : des bactéries photosynthétiques (qui ont besoin de lumière pour fabriquer de la matière), des algues par exemple.

Signalons aussi que l’éponge vit en cohabitation (voire en symbiose : chacun tire avantage de la présence de l’autre) avec des crevettes qui se logent, encore à l’état larvaire dans le panier tressé. Elles bénéficient des ressources alimentaires de l’éponge et s’y développent jusqu’à ne plus pouvoir sortir de leur « enclos ». Qu’à cela ne tienne, elles ont au moins là le gite et le couvert et sont à l’abri des prédateurs.
En retour, l’éponge peut se nourrir des déjections de ses invités.

Si tu veux en savoir plus et voir de jolies images, tu peux regarder cette vidéo (en anglais)

Texte :
Pascale BAUGE du blog Le Monde et Nous – Article originel
Illustrations :
Stefcomics