Les scientifiques pensent avoir découvert des « preuves d’un lien évolutif fondamental » entre les humains et les poissons dans un gène qui partage un nom avec un hérisson de jeu informatique.
L’idée que les membres humains se sont développés à partir de branchies de poissons a été proposée pour la première fois par l’anatomiste allemand Karl Gegenbaur il y a 138 ans, mais elle a été largement discréditée en raison du manque de preuves fossiles à l’appui
Cependant, en utilisant les dernières techniques génétiques, les scientifiques ont découvert des similitudes entre le mécanisme génétique qui contrôle le développement des arcs branchiaux des poissons raie et des membres humains.
Le gène en question s’appelle le gène Sonic et a été nommé d’après le personnage du jeu vidéo par une équipe de recherche de la Harvard Medical School.
« Le fait que le gène Sonic remplit les deux mêmes fonctions dans le développement des arcs branchiaux chez les embryons de raie que dans le développement des membres chez les embryons de mammifères peut aider à expliquer comment Gegenbaur est arrivé à sa théorie controversée sur l’origine des nageoires et des membres », a déclaré le chercheur principal, le Dr Andrew Gillis.
« Gegenbaur a examiné la façon dont les rayons branchiaux se connectent aux arcs branchiaux et a remarqué que cela ressemble beaucoup à la façon dont le squelette de la nageoire et du membre s’articule avec l’épaule », a déclaré Gillis. « Les rayons branchiaux s’étendent comme une série de doigts sur le côté d’une arche branchiale de requin. »
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Dans les embryons de mammifères, le gène Sonique dicte l’identité de chaque doigt et maintient la croissance du squelette du membre. « Dans une main, par exemple, Sonic indique au membre de quel côté sera le pouce et de quel côté sera le petit doigt », explique Gillis.
Pour tester si le gène fonctionne de la même manière chez les embryons de raie, Gillis et ses collègues ont inhibé Sonic à différents moments de leur développement.
Ils ont constaté que si Sonic était interrompu au début du développement, des rayons branchiaux se formaient du mauvais côté de l’arc branchial, et si le gène Sonic était interrompu plus tard dans le développement, moins de rayons branchiaux se formaient, mais ceux qui se développaient poussaient du bon côté de l’arc branchial.
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Ces résultats montrent que le gène fonctionne de manière remarquablement similaire chez les poissons comme il le fait dans le développement des membres humains.
« Poussées à l’extrême, ces expériences pourraient être interprétées comme la preuve que les membres partagent un programme génétique avec des arcs branchiaux, car les nageoires et les membres ont évolué par transformation d’un arc branchial chez un vertébré ancestral, comme proposé par Gegenbaur », explique Gillis.
« Cependant, il se pourrait aussi que ces structures aient évolué séparément, mais aient réutilisé le même programme génétique préexistant. Sans preuves fossiles, cela reste un peu un mystère (il y a un écart dans les archives fossiles entre les espèces sans nageoires et puis soudainement les espèces avec des nageoires appariées), nous ne pouvons donc pas vraiment être sûrs de l’évolution des appendices appariés. »
« De toute façon, c’est une découverte fascinante, car elle fournit des preuves d’un lien évolutif fondamental entre les rayons branchiaux et les membres », a déclaré Gillis. « Alors que les paléontologues recherchent des fossiles pour tenter de reconstruire l’histoire évolutive de l’anatomie, nous essayons effectivement de reconstruire l’histoire évolutive des programmes génétiques qui contrôlent le développement de l’anatomie. »
« Ce que nous apprenons, c’est que de nombreuses fonctionnalités nouvelles ne sont peut-être pas apparues soudainement à partir de zéro, mais plutôt en peaufinant et en réutilisant un nombre relativement faible de programmes de développement anciens », a déclaré Gils.
