On sait depuis longtemps que les cheveux et les plumes sont coupés dans le même tissu, car ils protègent tous les deux une peau fragile. Mais cette connexion a rendu les scientifiques perplexes depuis de nombreuses années: les oiseaux et les mammifères ne sont pas des «sœurs» évolutives - ils ne se sont pas séparés en un seul coup sur l'arbre de la vie.
Les scientifiques de l'Université de Virginie ont peut-être trouvé une réponse à cette énigme embarrassante. Une nouvelle recherche de l'université suggère que les premiers vertébrés à coloniser la terre sèche emportaient avec eux un souvenir de la mer: les écailles.
Ce n'est pas la première fois que des chercheurs étudient ce sujet flou. Un ancêtre commun vaguement reptilien est supposé avoir donné naissance à des mammifères et à des oiseaux. Mais pendant des décennies, les scientifiques n’ont pas trouvé le lien, ce qui a conduit à l’idée que des mammifères et des oiseaux pourraient avoir «inventé» séparément ces revêtements, malgré leurs similitudes de base.
Puis, il y a deux ans, des scientifiques de l'Université de Genève et de l'Université d'Helsinki sont tombés sur un rare dragon barbu sans échelle dans un marché pour animaux de compagnie. Curieux, les chercheurs ont acheté l'animal et l'ont amené à leur laboratoire, où ils ont séquencé son ADN. Cela a mis au jour un fait surprenant: les mêmes structures de développement qui donnent naissance aux plumes et aux cheveux peuvent contrôler la production d’écailles de reptiles. Il s'est avéré que des erreurs se produisaient dans un gène appelé ectodysplasine-A, qui, chez les mammifères et les oiseaux, contribue à la croissance des poils et des plumes, laisse également des dragons barbus chez le chamois. De plus, lorsque le groupe a examiné les embryons de lézard, de serpent et de crocodile à l'aide d'un microscope puissant, ils ont constaté ce qui semblait être les mêmes bosses minuscules et surélevées qui deviennent des poils et des plumes chez d'autres espèces.
Cependant, certains scientifiques ont fait preuve de réserve dans l'interprétation des données, un pathologiste estimant que les découvertes n'étaient qu'une «mise à jour incrémentielle» dans un entretien de 2016 avec Science. Un gène commun peut ne pas être définitif pour prouver une ascendance commune, et une anatomie ayant des origines développementales très différentes peut souvent donner lieu à des structures similaires. par exemple, les ailes sont apparues séparément chez les insectes et les oiseaux.
La recherche de l’Université de Virginie, publiée mardi dans la revue eLife, a le potentiel de mettre fin au débat. Le biologiste des rayons UVA, Andrew Aman, s'est penché sur le développement du poisson-zèbre cultivé en laboratoire, un outil de prédilection des biologistes en raison de la transparence de ces poissons pendant la majeure partie de leur adolescence. Mais leur visage fantomatique a également potentiellement égaré les chercheurs.
«La peau du poisson-zèbre, y compris les écailles osseuses, est en grande partie transparente et les chercheurs ont probablement simplement regardé au-delà des échelles, au regard des structures internes», explique Aman dans un entretien avec Fariss Samarrai à UVA Today .
Mais après un examen plus approfondi, Aman et ses collègues ont constaté que les gènes qui dictent la formation des écailles de poisson zèbre sont identiques à ceux précédemment identifiés chez les mammifères, les oiseaux et les reptiles, ce qui indique que ces trois derniers groupes se développent de manière similaire. mais aussi un ancêtre beaucoup plus ancien, datant de 385 millions d'années. Parmi les gènes étudiés dans les travaux d'Aman, il convient de mentionner l' ectodysplasine-A, mutations dans lesquelles des dragons barbus avaient été enlevés.
La nouvelle recherche dresse un portrait plausible de la descendance: nos ancêtres marins, parés de gammes, ont nagé les mers. Quelque part en cours de route, quelques malheureux individus ont franchi les vagues et ont trouvé refuge sur la terre ferme, où de lourdes écailles, construites autour d'une base en os, se sont révélées encombrantes. Au fil du temps, des poils et des plumes légers ont remplacé cette armure marine lourde, perdant leur confiance en un échafaudage interne dur. Chez les reptiles, les écailles collaient autour, mais, comme les cheveux et les plumes, ne dépendaient plus des os.
Le fait de savoir que les cheveux, les plumes et les écailles proviennent des mêmes voies génétiques de base permet de combler un vide dans notre compréhension de nos propres racines évolutives. Mais les chercheurs pensent que leurs découvertes ont également des implications modernes. Une meilleure compréhension de la croissance et de la régénération précoces ne fera qu'améliorer notre compréhension des troubles du développement humain, y compris les anomalies congénitales.
En éclairant les origines communes des écailles de poisson et des cheveux, les scientifiques disposent d’un modèle supplémentaire pour étudier des maladies importantes. Le poisson-zèbre occupe déjà une place importante dans les centres de recherche du monde entier, ce qui est sans aucun doute plus frappant que les animaleries du monde qui abritent des dragons (non) barbus au nom de la science.
