Chez Stenostomum brevipharyngium, un ver plat microscopique, la reproduction ne nécessite aucun partenaire. L’espèce se multiplie par paratomie, un processus asexué où un nouvel individu se forme à partir de la partie médiane du corps du parent. Le corps se divise alors en deux : un ver « parent » et un ver « enfant », chacun doté normalement d’une tête et d’une queue.

Mais lors d’observations menées en laboratoire, les chercheurs ont remarqué une anomalie troublante : certains vers naissaient avec deux têtes, l’une orientée vers l’avant, l’autre vers l’arrière. Un véritable cas de « vers à double tête ».

Certains vers plats Stenostomum brevipharyngium issus d’une reproduction asexuée présentent une anomalie de développement conduisant à la formation de deux têtes. © Michael Levin, Tufts Center for Regenerative and Developmental Biology

Selon les auteurs, cette malformation se produit lorsque les cellules souches censées former la queue se trompent de signal et développent, à la place, deux structures céphaliques. Les tissus caractéristiques de la queue sont alors totalement absents.

Comparaison morphologique entre un ver plat Stenostomum brevipharyngium se reproduisant normalement (en haut) et un ver à deux têtes issu d’une paratomie asexuée (en bas). Les images révèlent la disposition des pharynges, des tissus musculaires et des structures cérébrales (en rouge). © Royal Society B, 2025

Deux cerveaux, un seul corps : des vers (presque) fonctionnels

En analysant ces spécimens atypiques, les chercheurs ont découvert que la structure cérébrale des deux têtes était parfaitement formée, mais inversée : la tête arrière présentait une polarité opposée à la tête avant. Loin d’être des erreurs létales, ces doubles têtes semblaient pleinement fonctionnelles.

Plus fascinant encore, certains de ces vers mutants ont été capables de se reproduire à leur tour, donnant naissance à des descendants parfaitement normaux. D’autres ont même réussi à régénérer une queue à l’extrémité de leur ancienne tête, inversant complètement leur axe corporel sans altérer leur survie ni leurs capacités de reproduction.

Un ver plat (à gauche), lorsqu’il est découpé en fragments, régénère normalement un individu complet à partir de chaque morceau. Toutefois, la manipulation de certains signaux bioélectriques peut conduire à la formation de deux têtes (au centre) ou de deux queues (à droite). © Mike Levin/Université Tufts 

Un exploit rare chez les animaux bilatériens, que les chercheurs qualifient d’inversion stable de la polarité corporelle, un phénomène presque inconnu dans le règne animal.

Un phénomène qui interroge les limites de la régénération

Cette découverte, publiée dans les Actes de la Royal Society B, ouvre de nouvelles pistes sur la plasticité corporelle et la régénération tissulaire chez les animaux simples.

Comment un organisme peut-il tolérer une inversion complète de sa morphologie sans en souffrir ? Et jusqu’où peut aller cette étrange flexibilité du vivant ?