L'éléphant est une créature aux proportions énormes,
il doit son énormité à plus de 1 000 billions de cellules microscopiques,
et dans le monde de l'infiniment petit,
il y a probablement des millions d'espèces unicellulaires,
pourtant très peu sont visibles à l’œil nu.
Pourquoi ? Pourquoi n'y a-t-il pas d'éléphants,
de baleines bleues ou d'ours bruns unicellulaires ?
Pour le découvrir, il faut examiner les boyaux d'une cellule.
C'est là que la plupart des fonctions cellulaires ont lieu,
à l'intérieur d'une membrane cellulaire
qui agit comme une porte d'entrée et de sortie de la cellule.
Chaque ressource que la cellule consomme,
ou déchet qu'elle doit évacuer,
doit d'abord passer à travers cette membrane.
Mais ce système présente une singularité biologique.
La surface et le volume d'une cellule augmentent à des vitesses différentes.
Les cellules se présentent sous des formes diverses,
mais les imaginer comme des cubes simplifie les calculs.
Un cube a six faces.
Il représente ici la membrane cellulaire, et forme sa superficie.
Une cube mesurant un micromètre de côté,
c'est-à-dire un millionième de mètre,
aurait une surface totale de six micromètres carrés.
Et son volume serait d'un micromètre cube.
Ce qui nous donnerait 6 unités de surface
pour chaque unité de volume,
un ratio de six pour un.
Mais les choses changent considérablement si nous avons un cube dix fois plus grand,
qui mesure 10 micromètres de côté.
Cette cellule aurait une surface de 600 micromètres carrés
et un volume de mille micromètres cube,
un ratio de seulement 0,6 pour un.
C'est moins d'une unité de surface pour chaque unité de volume.
Quand le cube grandit, son volume augmente plus vite que sa surface.
L'intérieur l’emporterait sur la membrane,
laissant trop peu de surface pour que les choses
entrent et sortent rapidement de la cellule.
Une énorme cellule retiendrait les déchets avant de mourir et se désintégrer.
Il y a un autre avantage à avoir des multitudes de petites cellules.
Ce n'est pas vraiement tragique si l'une est perforée, infectée ou détruite.
Il y a quelques cellules exceptionnellement grosses
qui se sont adaptées pour frauder le système,
comme la cellule la plus longue du corps,
un neurone qui s'étend de la base de la colonne vertébrale au pied.
Pour compenser sa longueur, il est vraiment fin,
juste quelques micromètres de diamètre.
On trouve un autre exemple dans l'intestin grêle,
où des structures appelées villosités se replient comme des petits doigts.
Chaque villosité est faite de cellules aux membranes très repliées
qui ont des petites bosses appelées micro- -villosités pour augmenter leur surface.
Mais qu'en est-il des organismes unicellulaires ?
On estime que Caulerpa taxifolia, une algue verte
qui peut atteindre 30 cm de long,
est le plus grand organisme unicellulaire du monde
grâce à des astuces biologiques uniques.
Sa surface est augmentée par des structures à motif de fronde.
Elle utilise la photosynthèse pour assembler ses propres nutriments
et est polynucléée.
Cela signifie qu'il s'agit d'une cellule unique à noyaux multiples,
ce qui en fait une sorte d'organisme pluricellulaire
mais sans division entre les cellules.
Pourtant même les plus gros organismes unicellulaires ont des limites,
et aucun ne grossit autant que l'éléphant, la baleine ou l'ours.
Mais il y a des milliards de minuscules cellules
dans chaque grosse créature
qui s'accordent parfaitement dans leur petitesse
pour laisser libre parcours aux géants de la Terre.