Le secret des dents les plus dures de la planète

Ils possèdent les dents les plus dures de la planète : les chitons. Ces mollusques, aussi appelés chitons, utilisent leurs dents magnétiques contenant du fer pour gratter les algues sur les rochers, tout comme leur lointaine parente la patelle. Dans Science , des biologistes japonais décrivent comment la magnétite pénètre dans ces dents chitoniques : grâce à une protéine qui assure le dosage et le timing adéquats.

Les escargots de mer qui vivent sur les rochers des zones intertidales sont polyvalents. Leur coquille robuste tient à distance les étoiles de mer et autres prédateurs, leur « pied » résiste aux fortes vagues et, grâce à leur radula – une langue dotée de rangées de dents – ils broutent les rochers. C'est précisément en raison de leur habitat extrême qu'ils présentent certaines adaptations esthétiques par rapport aux autres escargots : leur coquille est plate et épouse parfaitement le substrat, empêchant ainsi toute saillie des tissus mous. Sans oublier leurs dents extra-dures, qui peuvent s'user, mais sont immédiatement remplacées par de nouvelles.

Chez la patelle commune (Patella vulgata) , un escargot à la coquille ronde et pointue, sans lien direct avec les chitons, les dents sont constituées de goethite, un minéral ferreux. Des recherches antérieures ont montré que les dents de goethite peuvent résister à des forces de traction allant jusqu'à 6,5 gigapascals. À titre de comparaison, c'est 2 gigapascals de plus que la soie d'araignée, un autre matériau biologique extrêmement résistant. Même usées, les dents de la patelle restent acérées. Cela est dû à leur structure : les cristaux de goethite sont disposés les uns sur les autres, formant une sorte de tuile.

Au bon moment, au bon endroit

L'article actuel de la revue Science présente le coléoptère géant Cryptochiton stelleri , long de plus de trente centimètres, dont les dents sont constituées de magnétite, une substance tout aussi résistante. Les chercheurs ont découvert qu'une protéine spéciale, RTMP1, assure le dosage correct d'oxyde de fer aux premiers stades du développement dentaire. À ce stade, les dents ne sont plus qu'une simple « matrice transparente » de chitine et de protéines, écrivent les auteurs. Par la suite, l'oxyde de fer brun-rouge, encore peu résistant, prend sa place, puis la magnétite noire et dure. RTMP1 se lie aux ions fer au cours de ce processus, garantissant une minéralisation au bon moment et au bon endroit. Cela permet au coléoptère géant d'effectuer des mouvements répétitifs de grattage de roches à volonté avec sa radula.

Parfois, ces effets sont si profonds qu’ils influencent même la géologie : par exemple, un article de 2022 du Journal of Composite Materials comprend une image fascinante de roches en forme de champignon créées par le grattage de chitons.

Les patelles présentent également un phénomène appelé « champignonnage » , bien que cela désigne un phénomène totalement différent : lorsqu'un ennemi, comme une étoile de mer, s'approche, l'escargot pousse légèrement sa coquille vers le haut, lui donnant l'apparence d'un champignon. Lorsque l'étoile de mer déplace un de ses bras sous la coquille, la patelle se replie brusquement, serrant le bras.