Aveugle, écrasée par la pression, baignée de gaz toxiques, une crevette prolifère dans le noir absolu des grands fonds. Son secret : une armée de bactéries logée dans sa tête. Marie-Anne Cambon, chercheuse à l’Ifremer, consacre sa vie à percer ce mystère. Plongée dans l’une des découvertes les plus fascinantes de la biologie marine contemporaine.
Le Nautile se pose sur le plancher océanique. 3 600 mètres de fond, site Snake Pit, dorsale médio-atlantique. Dans le halo des projecteurs du sous-marin, le spectacle est toujours le même et toujours stupéfiant : des milliers de crevettes blanches grouillent sur les parois d’une cheminée hydrothermale, serrées les unes contre les autres, jusqu’à 2 500 individus au mètre carré. Pas de lumière, pas de photosynthèse, des températures qui oscillent entre 3 et 400 degrés selon la proximité du fluide, des émanations d’hydrogène sulfuré et de métaux lourds. Un enfer. Et pourtant, la vie est là, dense, frénétique, presque insolente. Ces crevettes n’ont pas d’yeux. Elles ont mieux : une tête énorme bourrée de bactéries qui les nourrissent. C’est l’histoire de Rimicaris exoculata, et c’est l’une des plus belles histoires de survie que la biologie ait jamais racontée.
Marie-Anne Cambon, la femme qui a grandi dans les couloirs de l’Ifremer
Depuis son bureau de Plouzané, près de Brest, en France, Marie-Anne Cambon dirige l’unité consacrée à la biologie et à l’écologie des écosystèmes marins profonds de l’Ifremer, l’Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer. Elle a 54 ans, 17 plongées au compteur à bord du Nautile, et une habitude qui ne passe pas : elle rappelle à toute personne qui veut l’entendre que les grands fonds restent le dernier territoire véritablement inconnu de la planète. Sa mère était ingénieure à l’Ifremer. Son père lui a transmis l’obsession des roches. « J’aimais l’accompagner pour ses analyses. Le voir préparer ses échantillons de roche qu’il faisait fondre… Je trouvais ça passionnant ! » Lors de ses études, elle a troqué la géologie pour la microbiologie. Et dès 1997, grâce à l’un de ses « pères scientifiques », Michel Segonzac, elle a fait la connaissance de la crevette qui allait occuper toute sa carrière.
Mme Cambon a plongé pour la première fois en 1999. « J’étais trop contente de descendre ! » se souvient-elle devant les personnes venues l’écouter lors d’une journée de vulgarisation scientifique à Brest en février 2024. « Dès la première fois, j’en ai pris plein les yeux : un fumeur énorme qui crache devant nous, les animaux tout autour. Et puis ces couleurs ! » La chercheuse fait partie de ces femmes de science dont le travail de terrain, loin du bureau et des écrans, permet des avancées majeures. Son actualité la plus récente : la campagne BICOSE 3, menée en octobre 2023 à bord du Pourquoi pas ?, navire de la flotte océanographique française, avec une trentaine de scientifiques embarqués pendant 47 jours.
Une crevette aveugle à la tête pleine de bactéries
Rimicaris exoculata, identifiée pour la première fois en 1986, est un cas unique dans le monde animal. Cette crevette, présente sur 8 000 kilomètres de la dorsale médio-atlantique, n’a pas d’yeux fonctionnels. En revanche, elle possède un organe dorsal sensible à la lumière infrarouge émise par les sources hydrothermales, ce qui lui permet de se repérer près des cheminées sans s’y brûler. Mais le plus étonnant se trouve dans sa tête. La cavité céphalothoracique de la crevette, une sorte de chambre sous la carapace, abrite des communautés massives de bactéries symbiotiques. « Cette crevette a comme des bajoues de hamster qui hébergent des communautés microbiennes vivantes », explique Marie-Anne Cambon. « Ces bactéries font de la chimiosynthèse, qui permet de fabriquer lipides, glucides, protéines, grâce aux éléments chimiques présents dans l’environnement des sources hydrothermales : fer, hydrogène sulfuré. »
En d’autres termes, là où la photosynthèse utilise la lumière du soleil pour produire de la matière organique, la chimiosynthèse utilise la chimie. Les bactéries transforment les composés toxiques du fluide hydrothermal en nutriments. La crevette les héberge, les nourrit en leur offrant un accès direct aux émanations chimiques, et en retour, elle se nourrit d’elles. C’est une symbiose au sens strict : chacun dépend de l’autre pour survivre. Les sources scientifiques estiment que cette relation fournit à la crevette entre 70 et 90 % de son apport nutritionnel. Sans ses bactéries, Rimicaris meurt.
La crustine, un antibiotique naturel découvert dans les abysses
L’un des résultats les plus marquants des travaux de l’équipe de Marie-Anne Cambon concerne le mécanisme par lequel la crevette contrôle ses bactéries. Car la symbiose ne se fait pas au hasard. Dans un article publié dans la revue Frontiers in Immunology, en collaboration avec l’Université de Lille, les chercheurs ont mis en évidence le rôle d’une molécule appelée crustine, un peptide antimicrobien. « Nous étions frappés de voir que les bactéries étaient bien rangées, toujours localisées dans les mêmes parties du corps de la crevette », rapporte la chercheuse. La crustine agit comme un antibiotique naturel : elle élimine les bactéries pathogènes mais semble également attirer et favoriser le développement des bactéries alliées, « un peu à l’instar de l’action des phéromones sur les abeilles ».
C’est la première fois que la présence de ce type de crustine a été formellement attestée en environnement profond. Un nombre considérable de différents types de crustines étaient déjà connus chez d’autres crustacés, mais la découverte de cette variante spécifique à Rimicaris ouvre une porte sur la compréhension de la symbiose en milieu extrême. La rédaction de cet article scientifique a mobilisé des équipes de deux laboratoires de l’Ifremer et plusieurs années de données issues des campagnes BICOSE 1, HERMINE et BICOSE 2, menées entre 2014 et 2018.
Tous les dix jours, tout recommence
La vie de Rimicaris est un cycle perpétuel. Environ tous les dix jours, les minéraux présents dans le fluide hydrothermal se déposent sur les filaments bactériens de la crevette, lui donnant une couleur noire ou rouge selon la teneur en sulfures ou en fer. Ce phénomène provoque la mue. La crevette perd sa carapace, et avec elle, toute sa communauté bactérienne. Elle redevient blanche, nue, vulnérable. Et le processus de recolonisation recommence. Comment les nouvelles bactéries trouvent-elles leur hôte ? Comment les crevettes juvéniles, qui ne naissent pas près des cheminées, acquièrent-elles leurs premiers symbiontes ? Ces questions ont longtemps résisté aux chercheurs.
Pierre Méthou, ancien doctorant de Marie-Anne Cambon, a apporté un élément de réponse en retraçant le lien évolutif de différentes espèces de crevettes hydrothermales. Sa conclusion : la capacité de symbiose avec les bactéries a été acquise de manière indépendante en plusieurs lieux et à différentes époques. Il existe même une convergence évolutive : « Les crevettes qui ont acquis la symbiose ont pris la grosse tête dans tous les cas », s’enthousiasme Mme Cambon. Cette observation suggère que l’élargissement de la cavité céphalothoracique est une adaptation récurrente, une réponse universelle du corps à la nécessité d’héberger des bactéries nourricières.
Pourquoi les abysses nous concernent tous
La découverte de cette symbiose ne se limite pas à une curiosité de biologie marine. Elle a des implications concrètes. Les peptides antimicrobiens comme la crustine intéressent la recherche pharmaceutique, en France et dans le monde, à une occasion où la résistance aux antibiotiques classiques devient un problème mondial majeur. Les mécanismes de chimiosynthèse étudiés chez Rimicaris permettent également de mieux comprendre comment la vie peut s’installer dans des environnements que l’on croyait stériles, une question directement liée à l’astrobiologie et à la recherche de vie sur des corps célestes comme Europe, la lune de Jupiter, où des sources hydrothermales pourraient exister sous la glace.
Marie-Anne Cambon repart en mission à la fin du mois de février. La dernière campagne, BICOSE 3, a exploré cinq champs hydrothermaux répartis sur 800 kilomètres le long de la dorsale médio-atlantique, jusqu’à plus de 3 700 mètres de profondeur. L’objectif était de comprendre la continuité entre les sites actifs et les sites fossiles vieux de plus de 100 000 ans. Les femmes et les hommes qui descendent dans ces abysses ne sont pas nombreux. Les données qu’ils rapportent sont irremplaçables. « La connaissance des profondeurs est un défi majeur », insiste la microbiologiste. « Les grands fonds, c’est loin et obscur. Nous devons faire comprendre que le temps de la science n’est pas le temps de la politique ou de l’industrie. »
Ce que la crevette aveugle nous apprend sur la vie
Au fond de l’Atlantique, dans le noir absolu, une crevette sans yeux prospère en élevant des bactéries dans sa tête. Elle mue tous les dix jours et recolonise son corps avec de nouveaux microbes. Elle vit à des pressions qui écraseraient n’importe quel sous-marin civil. Elle se nourrit de chimie là où la lumière n’arrive pas. Et elle le fait depuis des millions d’années, bien avant que quiconque ne sache qu’elle existait.
Rimicaris exoculata rappelle, toute entière, que la vie ne demande pas la permission. Elle s’installe là où on ne l’attend pas, elle invente des solutions que la science met des décennies à comprendre. Et elle le fait dans le silence le plus complet, à 3 600 mètres sous la surface, devant les projecteurs d’un petit sous-marin jaune piloté par des personnes qui, comme Marie-Anne Cambon, ont décidé que comprendre les abysses valait bien une vie entière.
Sources
- Ifremer, « La crevette des abysses prend la lumière dans 3 articles scientifiques ! », ifremer.fr
- Mer et Marine, « C’est magnifique au fond ! : à bord du Nautile, cette chercheuse de l’Ifremer part étudier d’étranges crevettes à grosse tête », février 2025, meretmarine.com
- Marie-Anne Cambon, « À la rencontre de la crevette des abysses (et de sa grosse tête) », The Conversation, theconversation.com
- Océans connectés, « Marie-Anne Cambon, la tête et le cœur dans les abysses », mars 2024, oceansconnectes.org
- Ifremer / Archimer, « Approches omiques pour l’étude des génomes des symbiontes de Rimicaris exoculata », archimer.ifremer.fr (PDF)
- GoodPlanet Mag’, « Drôles d’animaux ! La crevette des abysses et sa grosse tête », août 2020, goodplanet.info
- Agenda de l’Ouest, « Explorer les écosystèmes des grands fonds marins », octobre 2023, agendaou.fr
