Pourquoi envoyer le blob dans l'espace ?
Le blob se déplace en réponse à des signaux chimiques (nourriture, substances répulsives) et physiques (lumière, gravité). Sur Terre, la gravité oriente en permanence certains aspects de son développement : l'eau s'écoule vers le bas, les flux de cytoplasme sont légèrement influencés par la gravité, et les tubes du réseau se construisent dans un environnement où "le bas" a toujours le même sens.
En apesanteur, il n'y a plus de haut ni de bas. La question était : comment le blob explore-t-il l'espace sans ce signal ? Est-ce que son réseau veineux se construit différemment ? Se déplace-t-il de la même façon ? La gravité est-elle un signal important pour son orientation ?
Le protocole de l'expérience
L'expérience a été embarquée à bord de l'ISS dans le cadre de la mission Alpha de l'astronaute français Thomas Pesquet, qui a décollé en avril 2021 et est rentré en novembre 2021. Voici ce qui a été mis en place :
Quatre boites de Petri
Quatre blobs (sous forme de sclérote) ont été envoyés dans l'espace, répartis dans des boites de Petri hermétiques contenant un substrat de gélose agar. Deux boites contenaient de la nourriture d'un côté uniquement (forçant le blob à explorer), deux autres avaient de la nourriture des deux côtés.
Réactivation à bord
Thomas Pesquet a réhydraté les sclérotes à bord de l'ISS, déclenchant leur réactivation. Les blobs ont été filmés pendant plusieurs jours.
Expérience miroir au sol
Pour pouvoir comparer, des milliers de collégiens français ont réalisé exactement la même expérience au sol en même temps, avec des blobs de la même souche et les mêmes conditions (sauf la gravité). Les résultats des deux expériences ont ensuite été comparés.
Les résultats (publiés en 2024)
Les résultats ont été publiés en 2024 dans la revue npj Microgravity (Boussard A. et al., 2024, "Physarum polycephalum navigates in microgravity"). Les principales observations :
Un réseau plus exploratoire
Les blobs dans l'espace ont développé des réseaux veineux avec des branches plus nombreuses et plus aléatoires que leurs homologues au sol. Là où un blob terrestre construit un réseau orienté vers la nourriture avec une certaine directionnalité, les blobs en apesanteur exploraient dans toutes les directions de façon plus uniforme.
La gravité oriente mais n'est pas indispensable
Les blobs dans l'espace ont quand même trouvé la nourriture et se sont développés normalement. La gravité n'est donc pas indispensable à leur survie ou à leur alimentation. Mais elle joue un rôle dans l'orientation et l'efficacité du réseau : sans elle, le blob "explore" plus mais "optimise" moins.
Délai de réactivation plus long
Les sclérotes ont mis plus de temps à se réactiver en microgravité qu'au sol (en moyenne 96 heures contre 48 heures). Les chercheurs supposent que la réhydratation du sclérote est plus lente sans gravité pour orienter la diffusion de l'eau dans le substrat.
Source
Boussard A., Fessel A., Oettmeier C., Döbereiner H.G., Dussutour A. (2024). "Physarum polycephalum navigates in microgravity." npj Microgravity, 10, 5. DOI: 10.1038/s41526-023-00342-4. L'article est disponible en open access sur la plateforme Nature.
Le volet pédagogique : 5000 élèves impliqués
L'expérience ISS avait aussi une dimension éducative remarquable. Le Centre national d'études spatiales (CNES) et le CNRS ont organisé en parallèle une expérience de science participative impliquant environ 5000 élèves de collège à travers la France.
Ces élèves ont reçu des kits contenant des sclérotes et des boites de Petri, et ont réalisé exactement la même expérience que Thomas Pesquet, mais au sol. Leurs observations ont été envoyées au CNRS et intégrées dans la base de données de comparaison avec les résultats spatiaux.
C'est une démarche de science participative (ou citizen science) exceptionnelle : pour la première fois, des collégiens ont contribué directement à une expérience scientifique conduite en parallèle à bord de l'ISS.
Reproduire l'expérience chez soi
Même si vous n'avez pas accès à une station spatiale, vous pouvez reproduire la moitié de l'expérience : placez votre blob dans une boite de Petri avec de la nourriture d'un côté, filmez son exploration en time-lapse, et comparez son comportement quand la nourriture est d'un seul côté ou des deux côtés. Voir le guide des expériences à la maison.
Ce que ça ouvre comme perspectives
L'expérience ISS n'était pas seulement fondamentale (comprendre la biologie du blob). Elle avait aussi un volet appliqué. Si des organismes simples comme le blob peuvent survivre et se développer en microgravité, ils pourraient être utilisés comme modèles pour tester des systèmes biologiques en environnement spatial, ou même comme outils de biorémédiation (dégradation de déchets organiques) dans des habitats spatiaux de longue durée.
Des recherches sont également en cours pour savoir si la sensibilité à la gravité du blob peut aider à mieux comprendre les mécanismes de graviception (perception de la gravité) chez des organismes plus complexes, incluant les humains.