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21 novembre 2011 : Le grand panda possède des bactéries potentiellement capables de digérer en partie le bambou :


Le panda est un animal carnivore au régime essentiellement herbivore et son tube digestif n'est pas bien adapté à un régime herbivore aussi strict. Il n'assimile donc pas bien le bambou, digérant environ seulement 17% de la nourriture qu'il ingère, au lieu de 80% comme un herbivore. En effet, ce qui est un trait primitif, il n'assimile pas la cellulose tapissant la paroi des cellules végétales. Chez les autres végétariens, des bactéries intestinales contenant des enzymes libèrent les éléments nutritifs devant être digérés. C'est ainsi que les pandas, privés de ces bactéries, ne digèrent qu'en moyenne 17% de ce qu'ils mangent.

L'intestin du panda est court, il ne mesure pas plus de six fois la longueur de son corps, comme la plupart des carnivores. Les herbivores présentent quant à eux un tube digestif jusqu'à 25 fois la longueur du corps, ce qui leur permet de mieux recueillir les éléments nutritifs d'aliments beaucoup moins nourrissants, à poids égal, que la viande. Quant à l'estomac du panda, il est peu complexe et ne comporte qu'une seule poche, contrairement à l'estomac de la plupart des herbivores qui en comporte plusieurs.

En 2009, une équipe composée de plus de 100 scientifiques chinois et étrangers a achevé une carte détaillée du génome du grand panda (lire l'article). Leur étude confirmait que le génome du grand panda possède tous les gènes nécessaires pour digérer la viande, alors qu'il lui en manque pour absorber le bambou. Cette absence de gène capable de produire l'enzyme permettant la digestion de la cellulose suscitait alors l'interrogation des chercheurs qui se demandaient comment les pandas pouvaient digérer le bambou en l'absence de ce précieux composé. Certains spécialistes avaient alors émis l'idée que les intestins des grands pandas pouvaient contenir une bactérie capable de dégrader la cellulose. Mais les essais entrepris pour identifier ce micro-organisme avaient tous échoué... du moins jusqu'ici, car une toute nouvelle étude s'est penchée sur la question et a enfin fourni une réponse publiée dans la revue scientifique Proceedings of the National Academy of Sciences.

Pour cela, Fuwen Wei, un chercheur de l'Académie chinoise des sciences qui travaille à l'Institut de zoologie de Beijing en Chine, et ses collègues, ont analysé les excréments de sept pandas géants sauvages et de huit captifs. Ils ont ainsi découvert que les intestins des ursidés noir et blanc contenaient effectivement des bactéries similaires à celles présentes chez les herbivores.

Ils ont étudié les séquences génétiques des ribosomes des bactéries retrouvées dans les fèces des pandas. Ils ont identifié 85 espèces de bactéries dont 14 n'avaient jamais été décrites auparavant. Ils ont étudié ensuite de façon plus approfondie les bactéries qui avaient un matériel génétique similaire à celui des bactéries typiques des herbivores afin de rechercher les gènes capables de digérer la cellulose dans ces bactéries. Les gènes en question ont été majoritairement trouvés dans le type de bactérie Clostridium, une bactérie connue pour dégrader la cellulose. Parmi les micro-organismes identifiés, treize espèces appartiennent à cette famille, dont sept se sont avérées être uniques aux pandas.

Pour l'instant, cette étude ne fait qu'identifier des bactéries capables de produire une enzyme dégradant la cellulose mais elle ne démontre pas que ces bactéries remplissent effectivement ce rôle dans le système digestif du panda. La présence de microbes, gènes ou enzymes ne signifie pas nécessairement qu'ils fonctionnent actuellement à l'endroit où ils ont été trouvés. Leur présence n'est pas forcément synonyme qu'ils contribuent effectivement à la digestion de la cellulose chez le panda géant. Des études complémentaires devront démontrer l'efficacité réelle de ces micro-organismes dans la digestion du panda.

Rappelons que le panda a développé un certain nombre d'adaptations à ce régime alimentaire spécifique, constitué à 99% de bambous, principalement des adaptations anatomiques (dentition, crâne, muscles de la mastication, sixième doigt) (lire l'article).

A la question du pourquoi de ce régime alimentaire sans viande, les scientifiques avaient apporté un début de réponse en 2009 suite au séquençage du génome. Ils avaient en effet découvert que le grand panda avait perdu sa capacité gustative nécessaire pour apprécier la viande. Chez les mammifères, cinq saveurs fondamentales permettent d'identifier les aliments et leur valeur nutritive : le sucré, le salé, l'acide, l'amer et l'umami (d'un terme japonais signifiant délicieux). Cette dernière saveur est produite par le contact des récepteurs des papilles gustatives avec l'ion carboxyle de l'acide glutamique (glutamate), un acide aminé qui caractérise les aliments riches en protéines, tels la viande ou le fromage. Or, l'umami ne serait pas fonctionnelle chez le grand panda à cause d'une mutation génétique ce qui expliquerait au moins en partie que cet ursidé ne soit pas vraiment carnivore alors qu'il possède toutes les enzymes pour cela. Selon cette hypothèse, il serait donc devenu herbivore par défaut (lire l'article).

 

Auteur : Jérôme POUILLE

 

A lire :

        > 21 décembre 2009 : Le régime alimentaire si caractéristique du panda géant expliqué par les gènes

        > 14 décembre 2009 : Les scientifiques ont dressé la carte détaillée du génome du panda

        > 13 octobre 2008 : Les scientifiques chinois marquent une première étape dans le séquençage du génome du panda

        > 7 Mars 2008 : Projet de séquençage du génome du panda géant

 

Pour en savoir plus : L'alimentation du panda : Malgré que ses ancêtres étaient carnivores et qu'il possède toujours un système digestif caractéristique des carnivores, le panda géant consacre aujourd'hui une grande partie de sa journée à se nourrir de bambous