Pourquoi les poissons ne gèlent-ils pas dans les eaux arctiques?

Si tu habites au Canada, l’hiver finit par «entrer dans tes veines», pour ainsi dire. Mais dans le royaume animal, il existe des espèces uniques en leur genre – des poissons qui vivent dans  l’Arctique et de l’Antarctique et qui ont littéralement de l’antigel dans leurs veines!

L’antigel est une substance qui empêche un liquide de geler. Il abaisse la température de congélation afin d’éviter les dommages pouvant être causés par la formation de glace. Par exemple, l’antigel empêche le liquide des radiateurs de voiture de geler en hiver.

Les poissons vivant dans les climats froids ont développé un système d’adaptation les empêchant de geler : les protéines antigel. Les poissons de l’Arctique et de l’Antarctique ont ces protéines dans le sang. Cela explique en partie pourquoi ils peuvent vivre dans des eaux où d’autres ne peuvent pas.

Le savais-tu? 

Parce qu’elle est salée, l’eau de mer gèle à -2 °C, et non à 0 °C. 

Comme les poissons sont des animaux ectothermes (à sang froid), ils doivent trouver un moyen de ne pas geler lorsque la température de l’eau dans laquelle ils vivent est en dessous de zéro. C’est là que les protéines antigel entrent en jeu.

Les protéines antigel ont de longs segments de répétitions d’acides aminés qui peuvent se lier aux cristaux de glace.

Les cristaux de glace sont très dangereux pour les poissons, car leur formation dans le sang entraîne la mort cellulaire. Les petits cristaux peuvent grossir en utilisant l’eau qui circule dans le sang. Afin d’entraver cette croissance, les protéines antigel se lient aux petits cristaux, prévenant ainsi le sang de geler.

Le savais-tu? 

Les humains ont eux aussi trouvé des façons d’exploiter les protéines antigel. Par exemple, les fabricants de crème glacée les utilisent pour empêcher les cristaux de glace de se former. Les scientifiques et les techniciens aussi s’en servent pour conserver des organes ou des tissus.

Certaines de ces protéines antigel sont apparues il y a des millions d’années et ont évolué à plusieurs reprises, soit chaque fois qu’une espèce de poisson a dû se modifier pour survivre.

Les protéines antigel sont un exemple d’évolution convergente, c’est-à-dire lorsque des organismes d’espèces différentes sans relation évidente développent des caractéristiques similaires. Cela se produit généralement parce qu’ils essaient de survivre dans des conditions environnementales similaires et qu’il n’y a que peu d’options possibles.

Par exemple, la légine antarctique et la morue polaire n’ont pas de parents proches. Ce sont aussi deux espèces qui vivent très loin l’une l’autre, presque aux extrémités opposées de la planète! Mais elles ont toutes deux développé des protéines antigel; c’est parce qu’elles vivent dans des environnements où, sans ces protéines, elles mourraient de froid.

Qu’est-ce que tout cela signifie? Grâce aux protéines antigel, les poissons peuvent vivre dans des régions où ils ne pourraient pas autrement. Quelle adaptation évolutive incroyable!