La grenouille des boisLithobates sylvaticus) est un amphibien de l'ordre des Anoures, qui se distingue parmi ces créatures par sa tolérance aux températures extrêmement basses.
En effet, ces grenouilles peuvent survivre à des saisons au cours desquelles elles subissent un gel partiel des deux tiers de l'eau contenue dans leur corps. Pour cette raison, c'est l'une des espèces que la science a appelées « extrêmophiles ».
Où vit la grenouille des bois ?
C'est la grenouille la plus septentrionale au monde, avec un habitat qui s'étend à travers les forêts de feuillus boréales et orientales de l'Amérique du Nord. Ainsi, son aire de répartition s'étend de l'état de Géorgie au Canada et au cercle polaire arctique.
Cette espèce survit à des températures glaciales aussi basses que -16 degrés et subit une période de gel de deux mois à -4 degrés.
Quelle est la stratégie de la grenouille des bois pour survivre au gel ?
Les grenouilles des bois empêchent le gel grâce aux cryoprotecteurs. Ce sont des substances qui agissent en réduisant la température à laquelle vos fluides corporels gèlent. Vous pouvez imaginer qu'ils fonctionnent d'une manière analogue au liquide antigel dans le système de votre voiture.
Les principaux composés dans la survie par congélation de la grenouille des bois sont au nombre de deux :
- Urée, qui s'accumule dans votre corps pendant l'automne et le début de l'hiver.
- Glucose, qui est rapidement et abondamment mobilisé à partir des réserves de glycogène du foie, en réponse directe aux basses températures.
Les cryoprotecteurs limitent la quantité de glace qui se forme réellement sur le corps dans n'importe quelle partie. Plus ce soluté cryoprotecteur peut s'accumuler, moins il se formera de glace et, par conséquent, moins il y aura de stress sur les cellules et les tissus.
Qu'en est-il des fonctions corporelles de la grenouille des bois ?
Il est facile d'imaginer que tant que le gel dure, la grenouille cesse de respirer et son cœur cesse de battre complètement pendant des jours ou des semaines.
En fait, pendant leur période d'hibernation, tous les processus physiques chez les grenouilles, de l'activité métabolique à la production de déchets, sont presque complètement arrêtés.
Un cycle qui se répète
Fait intéressant, les experts qui ont étudié cette espèce affirment que les grenouilles, dans leur vie sauvage, sont susceptibles de connaître de multiples épisodes de gel/dégel au cours d'un hiver.
Ceci est possible car ces grenouilles conservent une réactivité substantielle à :
- La synthèse du glucose. En effet, ces animaux restent dans un état hyperglycémique longtemps après décongélation.
- Une accumulation de niveaux élevés de cryoprotecteurs dans le tissu cérébral.
Les experts rapportent que chaque fois que la température ambiante augmente et que la glace fond, les grenouilles dégèlent.
Ainsi, l'eau s'écoule lentement dans les cellules, le sang recommence à circuler et la grenouille se réveille. En laboratoire, la glace sur votre corps dégèle en 20 minutes environ, et il faut encore 20 à 30 minutes pour que votre cœur se mette à battre.
Dans la nature, lorsque le printemps arrive enfin et décide de rester, les grenouilles en ressortent indemnes. Sans aucun doute, l'espèce profite de ce "temps mort" dû au gel, puisqu'en réduisant son métabolisme, augmentez vos chances de survie pendant les longs mois d'hiver.
Lorsqu'elle est gelée, la grenouille des bois entre dans un état d'animation suspendue, caractérisé par un arrêt des fonctions vitales telles qu'un manque de rythme cardiaque, de circulation sanguine, de respiration, d'activité cérébrale et de mouvement.
Un avenir pour la médecine ?
Il faut noter qu'il y a de l'espoir que la science médicale pourrait un jour copier la technique de la grenouille des bois pour aider les greffes d'organes humains.
Actuellement, les médecins n'ont que quelques heures pour transférer un organe donné à un patient vivant avant que le patient ne soit trop endommagé. La congélation des organes n'est pas une option, car les cellules se déshydratent.
Au-delà d'être un sujet fascinant, la capacité de congeler et de décongeler des organes et des tissus vivants sans les endommager a des implications potentiellement profondes pour des domaines tels que la transplantation d'organes.
Si nous pouvions congeler des organes humains, même pour une courte période, nous serions une percée pour la science et la médecine. Cela permettrait l'expédition d'organes dans le monde entier, ce qui améliorerait grandement le processus de don.