Tous les organismes vivants sont essentiellement composés de six éléments chimiques : le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le soufre et le phosphore. Ces éléments forment les acides nucléiques (porteurs de l'information génétique), les protéines, les glucides et les lipides. D'autres éléments sont présents en très faible quantité, par exemple le fer ou le zinc qui favorisent les réactions chimiques dans une cellule. Mais Felisa Wolfe-Simon, de l'Institut d'astrobiologie de la NASA aux États-Unis, et ses collègues ont décrit une bactérie, la souche GFAJ-1 de la famille des Halomonadaceae, qui est capable de vivre en substituant le phosphore par de l'arsenic.

Le lac Mono, à l'Est de la Californie, est un bassin volcanique de 22 kilomètres de diamètre peu favorable à la vie. Ses eaux stagnantes sont très riches en sels et en minéraux, et contiennent de grandes quantités d'arsenic dissous sous forme d'arsenate (AsO₄^3–). Or l'arsenic est un élément chimique analogue au phosphore ; il a à peu près le même rayon atomique et une électronégativité proche, et l'arsenate se comporte en solution comme le phosphate (PO₄^3–). C'est d'ailleurs en partie cette ressemblance qui confère à l'arsenic sa toxicité biologique. En général, les voies métaboliques utilisant le phosphate ne distinguent pas les deux molécules : l'arsenate est donc incorporé aux processus biologiques, du moins lors des premières étapes. En effet, les métabolites et les molécules contenant de l'arsenic ne sont pas stables et se dégradent vite, contrairement à ceux intégrant du phosphore.

D'où la surprise constituée par la découverte que la bactérie GFAJ-1 est capable d'utiliser l'arsenate à la place du phosphate. Les biologistes l'ont isolée à partir d'un milieu de culture enrichi en arsenate. Ce micro-organisme se multiplie davantage quand il utilise le phosphate, mais il croît en effet bien en présence d'arsenate (alors qu'il ne se développe pas en l'absence de l'une de ces molécules).

Qui plus est, F. Wolfe-Simon et ses collègues ont montré que l'arsenic remplace le phosphore dans les macromolécules de la bactérie, en particulier les acides nucléiques. Et ces molécules à l'arsenic ne se dégradent pas dans la bactérie, peut-être parce qu'elles sont fabriquées dans un environnement cellulaire faiblement aqueux, où les complexes de l'arsenic seraient plus stables. En revanche, si cette bactérie peut changer la composition élémentaire de ses molécules et vivre ainsi, selon son environnement, les biologistes ignorent comment elle fait !

http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-une-forme-de-vie-fondee-sur-l-arsenic-26212.php

Les stratagèmes déployés par les orchidées pour attirer leurs pollinisateurs sont nombreux et divers. Par exemple, celles du genreOphrys ont un labelle (le pétale central) qui imite le corps d'insectes (mouche, abeille, bourdon...) et attire les mâles grâce à des substances qui évoquent des phéromones sexuelles de la femelle : s'ensuivent des pseudocopulations au terme desquelles les insectes repartent chargé du pollen de la plante. Johannes Stökl, de l'Institut Max Planck pour l'écologie chimique, à Iéna, en Allemagne, a découvert une nouvelle stratégie chez l'orchidée Epipactis veratrifolia, une espèce qui vit à Chypre et au Sud de la Turquie.

Cette fleur a pour pollinisateurs des syrphes, des mouches d'une famille d'environ 5 000 espèces dont certaines ressemblent à des hyménoptères (abeilles, guêpes...). Or ces insectes traquent les pucerons pour nourrir leurs larves. L'évolution s'est engouffrée dans cette brèche ! En effet, les biologistes ont montré que l'orchidée émet trois molécules (a- et b-pinène, b-myrcène et b-phellandrène) que l'on retrouve... dans le bouquet d'odeurs libérées par les pucerons lorsqu'ils sont en danger ! Les mouches trompées pondent leurs œufs sur la plante et se chargent de pollen. Cependant, les larves qui écloront seront condamnées, car aucun puceron ne sera disponible à proximité, et ce d'autant plus que le « signal de danger » émis par la fleur repousse ces parasites !

Selon les biologistes, les molécules volatiles ont peut-être été sélectionnées à l'origine parce qu'elles constituent un système de défense efficace de l'orchidée contre les pucerons. L'attraction des syrphes, devenus pollinisateurs, serait alors un effet secondaire.

http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-l-orchidee-sonne-l-alarme-25994.php

Les arums sont des fleurs étonnantes. Certaines espèces, tel le gouet d'Italie (Arum italicum), produisent de la chaleur. D'autres, comme l'arum mange-mouches (Helicodiceros muscivorus), émettent une odeur nauséabonde de cadavre... Johannes Stökl, de l'Institut Max Planck pour l'écologie chimique, à Iéna, en Allemagne, et ses collègues, ont étudié une autre espèce, Arum palaestinum, et montré qu'elle libère des fragrances rappelant le vinaigre !

Ils ont révélé que cette fleur attire spécifiquement des mouches drosophiles, c'est-à-dire les mouches du vinaigre, un genre regroupant près de 400 espèces. Pour ce faire, la plante émet des composés volatils qui miment des produits de la fermentation alcoolique telle qu'elle est pratiquée par les levures. Le mélange de six molécules, qui ont été identifiées, suffit à tromper les insectes. Parmi elles, l'acétate de butan-2,3-diol et l'acétate de 3-hydroxybutanone sont rares dans le monde végétal, mais sont caractéristiques du vin et du vinaigre, notamment balsamique.

L'inflorescence de l'Arum palaestinum porte des fleurs mâles et des fleurs femelles. Pendant le premier jour, les fleurs mâles ne produisent pas de pollen tandis que les fleurs femelles, dans la partie inférieure sont disponibles pour recevoir du pollen. Les mouches, attirées par l'odeur de vinaigre, restent piégées pendant une nuit, puis, le matin suivant, les fleurs mâles libèrent du pollen alors que les fleurs femelles ont cessé d'être réceptives. Les filaments, désormais abaissés, n'interdisent plus la sortie : les mouches couvertes de pollen s'échappent.

Cette association a été confirmée par des expériences d'imagerie fonctionnelle : la perception du bouquet de l'arum et celle de divers composés obtenus par fermentation (fruits pourris, Lambrusco, vinaigre balsamique...) se traduisent par l'activation des mêmes régions du système nerveux de l'insecte. En outre, sept des huit espèces de mouches visitant l'arum ont révélé des enregistrements semblables, bien que leur ancêtre commun date de 40 millions d'années, montrant que la fleur « cible » un circuit neuronal basal du système olfactif, partagé par des espèces aux préférences écologiques communes.

Arum palaestinum infirme ainsi l'adage selon lequel on n'attire pas des mouches avec du vinaigre...

http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-ca-sent-le-vinaigre-26013.php