Vous vous réveillez, légèrement intoxiqué alors que l’eau du robinet rince sur votre corps. Vous ne vous souvenez pas pourquoi vous êtes ici, mais vous êtes rejoint par des centaines de vers de boues, qui se tortillent lentement. Vous commencez à vous souvenir: la température a changé. L’eau remplie d’alcool. Et puis la filature recommence.
Bien que cette expérience puisse sembler étrange, les scientifiques derrière elle avaient un objectif louable. Ils voulaient mieux comprendre les polymères actifs, une classe de systèmes courants en biologie. Les physiciens proposent que les vers de boue, officiellement appelés Tubifex tubifex, pourrait servir de nouvelle plate-forme facilement accessible pour étudier les polymères actifs et pourrait représenter le début d’un tout nouveau domaine de recherche sur les «polymères vivants».
«Les polymères actifs sont une classe de systèmes actifs qui présentent un intérêt considérable en raison de leur prévalence dans les systèmes biologiques à plusieurs échelles de longueur», a expliqué à Gizmodo Antoine Deblais, premier auteur de l’étude à l’Université d’Amsterdam aux Pays-Bas. «À l’échelle nano et micro, la biologie fournit de nombreux exemples de structures flexibles actives, allant des filaments d’actine et des microtubules (les principaux constituants du cytosquelette dans les cellules vivantes) aux flagelles dans le sperme, les algues, les bactéries et une diversité d’autres micro-organismes planctoniques. L’utilisation de ce système original pourrait aider à mieux comprendre les filaments actifs en général. »
Il n’y a pas beaucoup de systèmes expérimentaux disponibles pour étudier ces types de polymères actifs, a expliqué Deblais, surtout en ce qui concerne les propriétés physiques, comme la façon dont ils s’écoulent. Ainsi, cette expérience traite les vers dans l’eau comme une sorte de polymère actif, un système composé d’entités individuelles qui peuvent se déplacer de la même manière que, disons, un bécher plein de cordes ne le peut pas. De plus, ces vers sont bon marché et faciles à acheter dans une animalerie.
L’équipe a effectué des expériences sur la masse des vers contenus dans un rhéomètre, essentiellement un système de plaques tournantes qui génère différents modèles d’écoulement à travers un liquide. Ils ont rempli un bécher avec les vers de boue et ont testé leur écoulement dans diverses conditions, telles que l’abaissement de la température ou l’alimentation des vers à 5% d’alcool, qui diminuent tous les deux les vers » activité.
Lorsque les vers ont cessé de se tortiller sous l’effet de l’alcool ou du froid, le liquide en circulation a subi quelque chose appelé amincissement par cisaillement, où une rotation accrue oriente les brins (dans ce cas, les vers) dans la même direction et permet au fluide de circuler plus facilement. Mais lorsque les chercheurs ont rincé les vers, le comportement d’amincissement par cisaillement a ralenti à mesure que les vers prenaient des orientations plus aléatoires.
Deblais et ses collaborateurs a publié son travail dans la prestigieuse revue Physical Review Letters.
Ensuite, les physiciens prévoient de recréer des expériences précédentes sur des chaînes de polymère régulières et de voir ce qui se passe lorsque le comportement aléatoire de déformation des vers est ajouté.
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