Les huîtres construisent des récifs solides mais flexibles en utilisant des minéraux dans un réseau de protéines collantes.

Introduction

Les huîtres sont un mets délicat pour certains et un aliment de base pour d'autres, mais elles sont également vitales pour les écosystèmes côtiers. Les huîtres s'agrippent les unes aux autres, s'empilant comme des stalagmites qui poussent du fond de l'océan. Au fil du temps, les groupes d'huîtres forment de vastes récifs qui ressemblent à des villes sous-marines. Ils fournissent un habitat à de nombreuses espèces aquatiques, filtrent l'eau et améliorent sa qualité, amortissent les vagues causées par les tempêtes et le trafic maritime, protégeant ainsi les côtes de l'érosion.

Le Dr Jonathan Wilker, professeur de chimie à l'Université Purdue, étudie comment les huîtres et autres animaux marins créent leurs liens sous-marins. Bien que de nombreux animaux marins produisent un "colle", dit Wilker, le ciment d'huîtres est unique car, en plus d'une petite quantité de matière organique principalement protéique, il contient une grande quantité de carbonate de calcium inorganique.

Bien que de nombreux animaux marins produisent une «colle» protéique, Wilker dit que le ciment d'huître est unique car, en plus d'une petite quantité de matière organique principalement protéique, il contient une grande quantité de carbonate de calcium inorganique.

La stratégie

Le carbonate de calcium, autrement appelé calcaire, n'est pas du tout adhésif. Alors, comment fonctionne le ciment à huîtres? Semblable à la façon dont les gratte-ciel doivent être à la fois rigides et flexibles pour permettre un léger balancement dans le vent (sans basculer), les huîtres combinent du carbonate de calcium dur avec des protéines plus douces et plus collantes, leur permettant de résister à de fortes forces de marée tout en maintenant leurs colonies ensemble.

Eastern oyster
Image : Jonathan Wilker / Domaine public - Aucune restriction

Les huîtres produisent des molécules de protéines qui se "réticulent", c'est-à-dire qu'elles forment une sorte de maillage qui lie tous les ingrédients ensemble et donne au ciment son adhérence.

Oyster reef
Image : Jonathan Wilker / Domaine public - Aucune restriction

Les ysters combinent du carbonate de calcium dur avec des protéines plus molles et plus collantes, ce qui leur permet de résister à de fortes forces de marée tout en maintenant leurs colonies ensemble.

Oyster reef
Image : Jonathan Wilker / Domaine public - Aucune restriction

Au fil du temps, les groupes d'huîtres forment de vastes récifs qui ressemblent à des villes sous-marines.

En 2010, la recherche de Wilker a trouvé des preuves que les molécules de protéines «se réticulent», ce qui signifie qu'elles forment une sorte de maille ou de toile d'araignée qui lie tous les ingrédients ensemble et donne au ciment son adhérence. Imaginez un mur de briques, où le mortier (agissant comme les matières organiques) colle les briques les unes aux autres ainsi qu'à d'autres surfaces, tandis que les briques (agissant comme du carbonate de calcium) ajoutent de la force et de la rigidité.

Alors qu'un mur de briques réel suit un motif régulier, la structure du ciment à huîtres est loin d'être uniforme. Et les recherches en cours de Wilker continuent de révéler des complexités. Par exemple, contrairement aux coquilles d'huîtres elles-mêmes, le ciment d'huîtres utilise deux types de carbonate de calcium, chimiquement équivalents mais fabriqués à partir de cristaux de formes et d'orientations différentes. D'autres résultats indiquent que l'adhésif peut incorporer des matériaux provenant de son environnement aquatique et peut même impliquer avec des bactéries qui ajoutent des sucres à la portion organique.

Le potentiel

L'un des objectifs de Wilker dans ce travail est de simplement comprendre comment la nature fabrique les matériaux. "Cela, en soi, est assez excitant", a-t-il déclaré. Mais il souligne que cette recherche a une gamme d'applications médicales potentielles, notamment pour la réparation osseuse et les ciments dentaires, qui impliquent l'adhésion de matériaux inorganiques dans des environnements humides. En outre, ce travail conduit à des produits en béton plus écologiques qui peuvent être utilisés pour construire des structures humaines respectueuses de la mer le long des côtes et aider à récupérer une partie des 85 % des récifs d'huîtres qui ont disparu dans le monde au cours du siècle dernier en raison de l'activité humaine.

L'incroyable récif d'huîtres : Découvrez comment cet incroyable adhésif aide les récifs d'huîtres à protéger les rivages de l'érosion causée par les tempêtes.

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Dernière mise à jour le 16 septembre 2020