Rythmes intestinaux sans horloge express
Dans toute communauté complexe — qu'il s'agisse d'un orchestre ou d'une colonie de microbes — on peut observer un rythme. Dans l'intestin des souris, les bactéries modifient chaque jour leur abondance, et il a longtemps semblé qu'elles synchronisaient leur horloge interne avec celle de l'hôte. Mais lorsque les chercheurs ont examiné de plus près les données de mesures horaires, le tableau habituel s'est effondré.
Ils n'ont trouvé aucune trace stable d'un rythme de 24 heures — ce que les spécialistes appelleraient une « crête » sur une carte temps-fréquence. Au lieu d'une cadence nette, les graphiques montraient autre chose : une amplification des ondes lentes, un creux aux fréquences moyennes et une étrange asymétrie temporelle. Si le rythme avait été réel, le passé et le futur des oscillations auraient semblé similaires. Ici, le pic de corrélation se situait à des dizaines d'heures — comme si l'écho s'atténuait de manière inégale.
Deux types de bactéries se sont révélés être les protagonistes de ce drame temporel. Un groupe — les dégradeurs de sucres complexes de la division Bacteroidota — amplifiait toute secousse, comme un résonateur. L'autre — les producteurs d'acides gras de Bacillota A — servait de source à ces secousses. Leurs rôles ont été déterminés non pas par la phase des oscillations, mais par leur réaction aux chocs aléatoires. Ensemble, ils créent ce que les auteurs ont appelé une « pseudo-cohérence » : la géométrie de leur interaction est telle que des fluctuations aléatoires (écarts désordonnés) s'alignent brièvement en une apparence de rythme. Cela brise la symétrie temporelle et engendre l'illusion d'une horloge là où il n'y en a pas.
Ce régime est qualifié par les auteurs de stochastique stable mais fortement non normal. Ils proposent un moyen de le vérifier : si l'on désactive chez la souris les gènes responsables de l'horloge interne et que la « pseudo-cohérence » persiste, cela signifierait que la source du rythme ne réside pas dans le tic-tac de l'horloge biologique, mais dans la structure même de la communauté.
Même chez des souris dont les gènes de l'horloge biologique ont été supprimés, des fluctuations quotidiennes des bactéries intestinales peuvent persister — simplement parce qu'elles réagissent à l'heure des repas, et non à un signal interne de l'organisme.
Dans le roman « Les Enfants de temps » d'Adrian Tchaikovsky, les araignées développent une intelligence collective sans contrôleur central — un peu comme les bactéries, sans horloge commune, créent un ordre temporel grâce à des interactions aléatoires.