Une espèce de poisson bien spéciale permet de faire des liens avec une espèce fossile et de mieux comprendre les transformations évolutives.
La biologie évolutive du développement, ou évo-dévo pour les intimes, est un champ de recherche qui recoupe la paléontologie, la génétique et l’embryologie. Elle s’intéresse à la façon dont les organismes se développent, de la conception à la maturité, et à la façon dont ce développement s’est modifié au cours de l’évolution.
Depuis quelques années, la chimère, ce poisson bizarre de la même famille que les requins et les raies, est devenue une star de l’évo-dévo. C’est qu’on a découvert qu’elle était le vertébré dont le génome évoluait le plus lentement. Elle possède de l’ADN « préhistorique », en quelque sorte.
Il n’en fallait pas plus pour attirer l’attention de Cyrena Riley, chercheure à l’Université du Québec à Rimouski, sous la direction de Richard Cloutier. « Il existe plusieurs études sur le génome des chimères, mais on ignore tout de leur développement, c’est-à-dire de l’ordre dans lequel apparaissent et se minéralisent les éléments de son squelette. »
En fait, les chimères, comme les requins et les raies, n’ont pas un squelette fait d’os, mais plutôt de cartilage. Mais certaines parties peuvent parfois être recouvertes d’une fine couche de tissu minéralisé dur.
Séries de croissance
Pour voir comment le développement de cet animal a évolué, Cyrena Riley a étudié des séries de croissance. « Pour bien étudier le développement, on a besoin de séries de croissance, ou séries ontogéniques, explique l’étudiante. Il s’agit d’un échantillon de spécimens à différents stades de croissance. On les observe en détail et on arrive à déterminer l’ordre d’apparition des éléments du squelette et à générer des patrons de développement. »
Pour son étude, elle a observé plusieurs embryons et juvéniles de chimère éléphant, une espèce qu’on retrouve au large des côtes australiennes et néo-zélandaises. « J’ai pu voir que le squelette crânien se formait et se minéralisait en premier et que l’arrière du corps suivait ensuite graduellement. »
Une fois le patron de développement obtenu, elle a voulu le comparer à des espèces fossiles. Echinochinaera, une chimère qui vivait au Carbonifère (il y a quelque 300 millions d’années), a pu servir de comparatif parce que les spécimens fossilisés sont nombreux et extrêmement bien préservés. Première constatation: l’ancêtre avait un squelette beaucoup plus minéralisé et avait même des écailles osseuses sur la peau, ce que les chimères modernes ne possèdent plus.
« Les chimères d’autrefois vivaient en eau peu profonde et étaient plus minéralisées, résume la chercheuse. Au Permien, une extinction massive a eu lieu et quelques chimères ont survécu, peut-être en s’adaptant au milieu aquatique plus profond, car on les trouve aujourd’hui par plus de 200 mètres de fond. Elles ont maintenant beaucoup moins de minéralisation dans leur squelette, ce qui pourrait s’expliquer par une prédation moins importante ou par un développement ralenti par un environnement plus froid. »
Un bel exemple d’évolution observable et mesurable.
photo: sciencepics/depositphotos