Les rats-taupes africains et l'évolution de la tolérance à l'hypoxie

De gauche à droite, le stagiaire postdoctoral Daniel Munro portant un t-shirt vert, et le professeur Matthew Pamenter portant un polo bleu. Ils regardent la caméra et sont debout devant des arbres et de la verdure

Professeur Matthew Pamenter et le stagiaire postdoctoral Daniel Munro de l’Université d’Ottawa, avec les professeurs Nigel Bennett (Université de Pretoria, Afrique du Sud), Bill Milsom (Université de Colombie-Britannique) et Ken Storey (Université Carleton)

Département de biologie

Parmi les seuls mammifères capables de survivre dans des environnements à faible teneur en oxygène (hypoxie), les rats taupes africains montrent des signes évidents d'adaptation à ces conditions extrêmes. Cependant, l'origine évolutive de ces adaptations demeure un mystère.

La plupart des mammifères ont besoin d'une source continue d'oxygène pour survivre et produire assez d'énergie pour les tâches quotidiennes, mais ils sont souvent exposés à des environnements où les niveaux d'oxygène sont limités. Lorsque placés dans un tel environnement, la plupart des vertébrés vont hyperventiler dans une tentative largement futile d'apporter plus d'oxygène à leurs tissus. Cependant, ce n’est pas le cas des rats-taupes nus! Ils ont développé la capacité de faire correspondre la demande métabolique à l'apport énergétique en réduisant considérablement leur taux métabolique en cas d'hypoxie, ce qui leur permet de prospérer dans des régions où la plupart des mammifères ne le peuvent. Pour mieux comprendre les origines évolutives des adaptations liées à l'hypoxie chez ces créatures fascinantes, le professeur Matthew Pamenter a dirigé une collaboration internationale financée par la National Geographic Society en Afrique du Sud, avec des partenaires de l'Université de Pretoria en Afrique du Sud, de l'Université de la Colombie-Britannique, de l'Université Carleton et de l’Université McMaster. 

Dans le cadre de ce partenariat, ils ont exploré les réponses métaboliques, ventilatoires et thermiques que les rats-taupes mettent en œuvre pour tolérer l'hypoxie, dans l'espoir de mieux comprendre les mécanismes qui permettent cette tolérance. Dans l'ensemble, ils ont étudié huit espèces de taupes-rats africaines, recueillant des données physiologiques mitochondriales et de l’organisme entier, ainsi que de nombreux échantillons pour des analyses post-voyage dans les laboratoires des profs. Pamenter et Storey. Ils prévoient comparer les résultats qu'ils ont recueillis sur plusieurs espèces afin de déterminer si la tolérance à l'hypoxie est due à une évolution adaptative (dépendante de facteurs environnementaux), ou s'il s'agit d'un caractère conservé au cours de l'évolution (demeurant relativement inchangé depuis très longtemps). Comme le dit le prof. Pamenter, « comprendre comment la nature a “résolu” le problème de la tolérance physiologique aux environnements pauvres en oxygène peut nous aider à comprendre de nombreuses pathologies liées à l'hypoxie, notamment les troubles pulmonaires chroniques, les crises cardiaques, les AVC, l'anémie, etc. »

En savoir plus sur la recherche collaborative du professeur Pamenter (en anglais seulement)

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