Les biologistes du NUS ont découvert que le bénitier cannelé absorbe l'urée de son environnement et que le taux d'absorption est amélioré par l'exposition à la lumière.

Les bénitiers vivent dans les eaux récifales pauvres en nutriments de la région indo-pacifique et dépendent des zooxanthelles symbiotiques pour leurs nutriments. Les zooxanthelles sont des algues photosynthétiques et se comportent comme de minuscules organismes ressemblant à des plantes qui vivent dans les tissus de nombreux animaux tels que les bénitiers et certains coraux. Les zooxanthelles fournissent des nutriments aux bénitiers en échange de l'hébergement qui leur est donné. Les zooxanthelles étant déficientes en azote, la palourde hôte doit absorber l'azote exogène de l'eau de mer environnante et le lui fournir pour produire des nutriments. En eau de mer, l'azote inorganique dissous est disponible sous forme d'ammonium, nitrites et nitrates, tandis que l'azote organique dissous est disponible sous forme d'urée et d'acides aminés.

Une équipe de recherche dirigée par le Pr Alex Ip, du Département des sciences biologiques, NUS a signalé pour la première fois qu'en dehors de l'azote inorganique dissous dans l'eau de mer, le bénitier cannelé, Tridacna squamosa, peut également obtenir de l'azote en absorbant l'urée de son environnement. Dans leurs expériences, les chercheurs ont découvert que le bénitier cannelé absorbait environ 1,6 fois plus d'urée lorsqu'il est exposé à la lumière (visible) que dans l'obscurité. Ils ont également trouvé une protéine similaire à DUR3 produite dans les branchies du bénitier cannelé. DUR3 est un type de protéine qui facilite le mouvement de l'urée absorbée dans les organismes. Le niveau de cette protéine de type DUR3 dans les branchies augmente d'environ huit fois sur une période de 12 heures lorsque le bénitier cannelé est exposé à la lumière. L'urée est généralement un déchet azoté excréteur chez les animaux, et la plupart des animaux possèdent des transporteurs (qui sont généralement constitués de protéines) pour faciliter l'excrétion de l'urée. Comme les animaux ne peuvent pas métaboliser l'urée, il est intriguant de trouver des animaux aquatiques qui l'absorbent de leur environnement. Les résultats de la recherche fournissent des informations sur la supplémentation des bénitiers géants avec de l'urée comme azote organique pour faciliter leur croissance et leur développement pendant l'aquaculture, ce qui accélérera le réensemencement des bénitiers géants dans les récifs coralliens pour compenser la diminution de leur population.

Le professeur Ip a dit, "Nos résultats montrent que la palourde géante cannelée est capable d'absorber l'urée grâce à la lumière, et ses branchies expriment une protéine de type DUR3 d'origine animale. Ce phénomène rare pourrait être le résultat de l'avantage sélectif des interactions symbiotiques étroites et à long terme entre le bénitier et les zooxanthelles."

"La dégradation de l'urée absorbée et l'utilisation de l'ammoniac et du dioxyde de carbone qui en résultent ne sont possibles que grâce à la collaboration entre la palourde hôte et ses zooxanthelles symbiotiques, car ce dernier possède l'enzyme uréase pour la dégradation de l'urée. Les zooxanthelles symbiotiques peuvent métaboliser l'urée absorbée en ammoniac et en dioxyde de carbone pour favoriser la synthèse des acides aminés et la photosynthèse, ce qui est essentiel pour la palourde, " a ajouté le professeur Ip.

L'équipe mène d'autres recherches pour caractériser le transporteur actif d'urée et l'uréase des zooxanthelles résidant dans le manteau extérieur coloré des bénitiers cannelés, et d'examiner les effets de l'exposition à la lumière sur leurs niveaux d'expression génique et protéique.