Un laps de temps fascinant de 6 minutes montre une cellule unique se divisant en apparence sans fin jusqu'à ce que ce qui était autrefois une goutte jaune soit devenu un têtard de salamandre ondulant et dardant.
"Je voulais filmer l'origine de la vie", a déclaré Jan van IJken, un photographe et cinéaste basé aux Pays-Bas qui a créé le court-métrage récemment sorti, intitulé "Becoming".
Mais que se passe-t-il exactement dans ce film? Live Science a appelé un biologiste du développement pour en savoir plus.
Van IJken a été intelligent pour choisir un triton alpin amphibie. "Vous pouvez regarder directement dans l'œuf", a-t-il déclaré à Live Science. "Ils sont transparents et vous pouvez voir l'ensemble du processus." Il a donc contacté un éleveur de salamandres et ramassé quelques dizaines d'œufs fécondés.
Mais il ne reste que quelques heures entre la fécondation et la première division cellulaire, alors van IJken a dû rentrer chez lui et, comme un microchirurgien, déployer et décoller chaque œuf de la feuille où la mère de la salamandre l'avait soigneusement collé. "Parfois, j'étais juste à temps", a déclaré van IJken.
Ensuite, il a placé les œufs dans des boîtes de Pétri remplies d'eau et a pris des milliers de photos à l'aide d'un appareil photo fixé au microscope pendant les quatre semaines suivantes.
Dans cette première photo, vous pouvez voir l'œuf fécondé (également appelé embryon) dans la membrane vitelline transparente et protectrice, a déclaré Lionel Christiaen, professeur agrégé de biologie à l'Université de New York, qui n'était pas impliqué dans le film. Cette membrane "aide à garder l'œuf humide et empêche les agents pathogènes de pénétrer", a déclaré Christiaen à Live Science.
Ensuite, l'embryon se divise comme un maniaque. Plutôt que de s'étendre en taille, l'embryon augmente son nombre de cellules à chaque division, toutes à l'intérieur de la même quantité d'espace. Il y a un décalage car chaque cellule réplique le matériel génétique qu'elle contient et se divise ensuite, dans un processus appelé mitose, a déclaré Christiaen.
À environ la minute dans le film, un "trou" apparaît dans l'embryon. Le processus qui crée le trou est appelé gastrulation, lorsque l'embryon s'organise en trois couches cellulaires distinctes. L'importance de la gastrulation a été capturée par Lewis Wolpert, un biologiste du développement à la retraite, qui a dit, ce n'est "pas la naissance, le mariage ou la mort, mais la gastrulation qui est vraiment le moment le plus important de votre vie".
Au stade de la gastrulation, l'embryon se compose de milliers de cellules, et certaines "savent" déjà qu'elles ou leur progéniture deviendront des cellules cérébrales, des cellules intestinales ou autre chose. "Mais beaucoup de ces cellules sont toujours à l'extérieur de l'œuf", a déclaré Christiaen. Lors de la gastrulation, les cellules se déplacent, s'organisent en allant vers la couche la plus externe, ou l'ectoderme (système nerveux, cellules de la peau et cellules pigmentaires); le mésoderme (intestin, muscles et globules rouges); ou la couche interne, ou l'endoderme (cellules pulmonaires, cellules thyroïdiennes et cellules pancréatiques).
À environ 1:50, l'embryon semble revêtir un manteau. Ce processus est connu sous le nom de neurulation, a déclaré Christiaen, et il se produit lorsque le tube neural s'enroule. Après cette étape, presque tout ce qui se trouve à l'extérieur de l'embryon est là pour rester. Il s'agit principalement de la peau protectrice de l'organisme.
À environ 3 minutes dans la vidéo, vous pouvez voir les bourgeons des membres se former. Assez rapidement, vous pouvez distinguer la tête de la queue. Van IJken a cessé de prendre des photos pour le laps de temps et est passé à la vidéo dès que l'embryon a bougé, a-t-il noté.
Peu de temps après, un tube qui finit par devenir le cœur commence à se former, a déclaré Christiaen. Et une fois que le cœur bat, le sang coule. Vous pouvez même voir le sang circuler à travers les branchies, les structures qui aident l'animal à échanger des gaz pour qu'il puisse respirer sous l'eau.
La salamandre en développement se contracte en vieillissant, probablement parce que son cerveau en croissance apprend à contrôler les muscles de l'animal, a déclaré Christiaen.
Enfin, le têtard jaune se détache de la membrane protectrice. On ne sait pas comment l'animal sait quand faire cela, mais les hormones pourraient jouer un rôle, a déclaré Christiaen. "Il n'y a pas de réponse satisfaisante" à cette question, a-t-il dit.
Regarder l'éclosion des têtards "était incroyable", a déclaré van IJken. "Comment cette horloge interne donne vie à tout cela, c'est incroyable. C'est un vrai miracle, une cellule se divise et devient cet animal."
Et le cercle de la vie continue, a-t-il noté. Après l'éclosion des têtards, van IJken les a rendus à l'éleveur et s'est mis au travail pour monter le film.
Note de l'éditeur: vous pouvez également voir "Devenir" sur Jan van IJken's Page Vimeo.
