Les secrets du succès d’un bio-calcifiant majeur dans les mers du Crétacé

Durant près de 35 millions d’années, les squelettes de ces organismes ont contribué à des accumulations massives de carbonates sur les fonds océaniques, avec un impact potentiel sur la chimie de l’eau de mer. Malgré leur importance géohistorique, l’organisation fine de leur squelette et les processus de calcification associés demeuraient jusqu’ici largement méconnus.

Le squelette de Nannoconus est constitué d’un assemblage de micalithes, pièces calcitiques complexes dont la microstructure n’avait jamais été résolue à des échelles pertinentes pour discuter des mécanismes de biominéralisation. En combinant tomographie par rayons X en ptychographie (PXCT) sur la ligne SWING du synchrotron SOLEIL et microscopie électronique à balayage, cette étude fournit la première reconstruction tridimensionnelle d’un micalithe à résolution nanométrique, inférieure à l’épaisseur des lamelles le constituant.

Les résultats révèlent une organisation hautement hiérarchisée : chaque micalithe est formé de segments issus de l’empilement en spirale de lamelles de calcite selon deux inclinaisons alternées, structurant un mur autour d’un canal central. Cette géométrie impose de fortes contraintes sur les modalités de minéralisation et soutient l’hypothèse d’un contrôle biologique de cette minéralisation, impliquant des matrices organiques dans l’orientation et l’agencement des lamelles.

Cette première caractérisation ouvre la voie à des analyses comparatives à l’échelle du genre, puis de l’ordre auquel est assigné Nannoconus : les Braarudosphaerales, afin d’évaluer le rôle de la sélection morphologique au cours de leur longue histoire évolutive.

Elle souligne également l’intérêt de ces microarchitectures cristallines comme des analogues naturels pertinents pour le développement de matériaux biomimétiques dont les propriétés fonctionnelles sont contrôlées par l’organisation multi-échelle, notamment en catalyse et en biomédecine.