Entourloupes naturalistes : les lapins, des rongeurs imposteurs

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lapin café
(Crédits)
C’est une vérité qui est encore largement ignorée par le grand public, malgré les efforts de quelques émissions animalières à ce sujet. Pas plus tard que la semaine dernière, alors que j’allais tranquillement acheter des bestioles aquatiques pour mes étudiants, je suis tombée devant ces magnifiques lapereaux, tout petits et tout curieux. Placés dans un enclos à ciel ouvert, ils pointaient leurs museaux vers les visiteurs, leurs yeux grands ouverts et leurs petites oreilles tombantes, dans une vile invitation à se faire caresser… Au dessus de l’enclos, un petit panneau priait les visiteurs de ne pas toucher les rongeurs. Une invitation cette fois aux initiés de braver le faux interdit ! Et pour cause : les lapins, tout comme leurs cousins lièvres, ne sont pas des rongeurs.
Je vois déjà venir les propriétaires de lapins, pattes de meubles à l’appui, pour me prouver que leurs petits démons sont pourtant bien des maîtres dans l’art de ronger. Avant de lever les boucliers, une petite chose que vous devez savoir. Le terme “rongeur” ne désigne pas une simple habitude alimentaire. Les rongeurs constituent un groupe (on parle d’un ordre) de mammifères liés par un ancêtre commun. Ainsi, la plupart des rongeurs rongent, mais ne pas ronger n’exclue pas un animal de l’ordre des rongeurs, et inversement ! C’est exactement la même chose que pour le groupe des carnivores : le panda géant fait partie des carnivores alors qu’il se nourrit exclusivement de bambous, tandis que bien des animaux (mammifères ou non par ailleurs) ont un régime alimentaire de type carnivore sans faire partie de cet ordre. Pour ne pas s’emmêler les pinceaux, les scientifiques nous laissent les noms vernaculaires, et utilisent plutôt des noms latins, comme « Carnivora ». Si la signification est la même, la désignation est en revanche beaucoup plus explicite ! Et puis ça permet d’avoir un nom valable à l’échelle internationale, ce qui est d’un avantage certain pour que les scientifiques du monde entier puissent se comprendre.
Des carnivores qui sont végétariens ou des mangeurs de fourmis qui ne font pas partie du groupe des insectivores (groupe contesté à l’heure actuelle) : attention à la distinction entre les caractéristiques d’un animal, tel que son régime alimentaire, et le groupe auquel son espèce appartient ! (Crédits : panda, fourmilier)
Revenons à nos lapins. Ces derniers appartiennent en fait au groupe des “lagomorphes“, qui contient également les lièvres (lagomorphe signifie littéralement “de la forme d’un lièvre”) et des créatures moins connues, si ce n’est sous leur forme jaune et électrique, les pikas. Force est tout de même de constater qu’un lapin et un cochon d’inde (qui lui est bien un rongeur), ça se ressemble fichtrement. Et pour cause, les deux groupes auxquels ils appartiennent sont étroitement liés. Les rongeurs et les lagomorphes sont les seuls représentants encore vivants du groupe des anagalides. Ces deux groupes sont donc plus proches entre eux qu’avec les autres animaux, d’où les confusions fréquentes. Sans compter que le nom de lagomorphe est un brin plus barbare à retenir que rongeur.
Bien que les créateurs des Pokémons aient démenti l’affirmation, certains fans aiment penser que le pika, ce drôle d’animal, aurait inspiré le célèbre ami jaune et électrique de Sasha (Crédits)
C’est du côté de leur denture que se trouve une particularité bien reconnaissable, qui distingue rongeurs et lagomorphes. Ces derniers cachent une deuxième paire d’incisives, directement derrière la première. Non pas comme nous avons nos molaires derrière nos incisives. Non, littéralement derrières : ils ont deux paires d’incisives sur deux rangées différentes. Voyez plutôt.
Sur ce crâne de lièvre, on voit très bien la présence de petites incisives derrières les plus grandes, sur la mâchoire supérieure (Crédits)
Les lagomorphes disposent d’une autre particularité, cette fois au niveau de leur intestin. Un cæcum (première partie du colon) particulièrement développé leur permet en effet une digestion très efficace de la cellulose, via l’action de bactéries. Ce cæcum est notamment l’endroit où sont produites ces crottes qu’ils ont l’habitude de ravaler… Un apport non négligeable de protéines bactériennes qui explique les tendances gustatives déroutantes des lapins ! Cette habitude alimentaire, la cæcotrophie, est à rapprocher de la rumination des vaches. Le chemin emprunté par les aliments pour être digérés de nouveau est juste un brin différent : alors que les ruminants régurgitent leur repas pour le mastiquer de nouveau, les lapins leur font refaire un tour à travers le circuit complet ! Bien que certains rongeurs soient également connus pour pratiquer la cæcotrophie, le processus digestif aurait évolué de manière indépendante. Pour les lagomorphes, cette caractéristique est gage d’une grande efficacité au vu de leur régime herbivore, contrairement aux rongeurs qui présentent des régimes plus variés.
Schéma de l’appareil digestif du lapin (Crédits). Le coecum (en rose sur les dessins du bas) est particulièrement bien développé chez les espèces à régime herbivore, où il est le siège d’une digestion bactérienne (Crédits).
Je vous épargne les photos. Vous voici maintenant parés pour briller en société, que ce soit devant l’animal de votre petite cousine, qui force la bête à monter sur vos genoux pendant que vous croisez les doigts pour qu’il ne soit pas pris d’une envie indécente… ou devant votre ragout de lapin, que vous aurez cuisiné en conservant la tête, pour bien faire voir à tout le monde ce que vous avez appris ! Pour ce qui est des intestins, en revanche, c’est au goût de chacun.
Sophie Labaude
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SSAFTV #1 – Lion Science

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Hello tous, Ca fait une paie, hein? Ben je glandais pas pour une fois! Si la poussière s’est accumulée ici, c’est que je bossais comme un fou pour lancer ma chaine vidéo sur Youtube! Et voici d’ailleurs ma première œuvre: l’adaptation de mon billet Lion Science que j’avais présenté lors de Lyon Science pour donner aujourd’hui une vidéo appelée…… Lire SSAFTV #1 – Lion Science Continue reading

Les weta : des insectes géants de Nouvelle-Zélande

Des régions du monde, isolées géographiquement des autres continents depuis des millions d’années, ont permis l’apparition d’espèces, tant animales que végétales, uniques, rares et incroyables. La Nouvelle-Zélande est sans doute l’une de ces contrées les plus intéressantes. Plusieurs espèces emblématiques ont vécu et vivent toujours sur ce territoire. Par exemple, le moa, disparu il y [...] The post Les weta : des insectes géants de Nouvelle-Zélande appeared first on Passion Entomologie. Continue reading

Avez-vous déjà vu un ver zombie pénis non-nain mangeur d’os de baleines (avec aussi une histoire de harem) ?

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Rencontre avec l’étrange Osedax

Derrière ce titre un peu brouillon se cache une histoire bien particulière. Laissez-moi déjà vous faire une introduction sur Osedax, notre protagoniste. Osedax est un « ver siboglinide », découvert en 2002, vivant dans les ossements de baleines mortes et se nourrissant de ces os. Mais le plus incroyable dans tout ça ? C’est qu’ils n’ont pas de bouche ni d’appareil digestif ! Comment diable font donc ces vers pour manger des os s’ils n’ont même pas une mâchoire digne d’une hyène ? Ils y vont en douceur, en dissolvant les os grâce à de l’acide. Soit, ils dissolvent les os, mais après, on peut penser qu’il faut bien les absorber avec un système digestif, ces os ! Et bien il se trouve qu’Osedax fait partie d’un des groupes de vers les plus bizarres, ces fameux « Sibloglinidae ». Je les ai mentionnés dans un article précédent (histoires de phylogénie animale). Pour rappel, les Sibloglinidae sont des vers vivant très souvent dans les profondeurs. Ces animaux n’ont pas de système digestif mais un « trophosome », un organe rempli de bactéries symbiotiques. Si, en général, les animaux sont maîtres dans l’art d’explorer de nombreuses formes lors de leur évolution, ils sont relativement (très) limités quand il s’agit d’exploiter leur environnement chimique. A l’inverse, les bactéries sont des virtuoses dans ce domaine et peuvent aisément tirer de l’énergie d’à peu près n’importe quoi : les minéraux, le souffre et même l’oxygène et la lumière (ce sont d’ailleurs d’anciennes bactéries très modifiées qui assurent ces fonctions dans nos propres cellules pour l’oxygène, ou pour la lumière, chez les plantes). Les siboglinides quant à eux sont des virtuoses dans l’utilisation de bactéries pour digérer et/ou utiliser par exemple le sulfure d’hydrogène des sources hydrothermales profondes, le bois coulé, et dans le cas d’Osedax les ossements. Utiliser des bactéries plutôt qu’un encombrant appareil digestif semble donc être une stratégie avantageuse pour les siboglinides qui prospèrent pépères là où très peu d’autres animaux y arrivent. Cette stratégie écologique particulière par rapport aux autres animaux s’accompagne d’un changement extrême de morphologie (à moins que ce soit l’inverse, bref). 


Des vers Siboglinides « connus » : Riftia, colonisant les sources hydrothermales abyssales. Source: vers bien au chaud.

Mais pourquoi Osedax est-il si spécial ?

Les siboglinides appartiennent au groupe des annélides, des vers annelés dont j’ai parlé moult fois tant ils sont divers d’un point de vue écologique et évolutif (la plupart des articles que j’ai écrit sur ce blog les mentionnent, et surtout  j’y consacre évidement des articles détaillés sur mon autre blog : Annélides). Les siboglinides ont subi un des retournements de situation les plus importants en zoologie. Si vous ne vous en souvenez pas, y’a toujours cet article : histoires de phylogénie. Pour vous le rappeler brièvement, les annélides possèdent très généralement des segments, et avec chaque segment, il y a répétition des organes vitaux. Chez certains siboglinides, seule la partie arrière présente ces segments, la large majorité du corps n’étant apparemment qu’un segment géant unique. Cette morphologie a trompé les zoologistes qui ont mis des décennies pour trouver la partie segmentée et enfin réaliser que c’étaient des annélides. Le problème chez Osedax, c’est qu’il a carrément perdu son cul (sans anus hein, je vous rappelle qu’on n’a pas de système digestif dans la famille étrange des siboglinides), et donc cette partie segmentée ne se retrouve plus. Et à la place, notre ami peut se targuer d’avoir un étrange système rappelant des racines. Oui, un ver à racines ! Ces racines possèdent des bactéries et c’est là que la digestion et l’absorption de l’os va se produire. En se ramifiant, Osedax s’assure aussi d’augmenter le volume d’os sur lequel il va pouvoir se faire un gueuleton (sans gueule encore). 

Tout ça est bien beau, mais le titre promettait du pénis ! C’est quand qu’on y vient ?… Soyez encore un peu patients, d’abord, on va parler de harem !


Voilà enfin notre ami l’Osedax avec son système de racines. Source: belle Osedax.

Et des Osedax grignotant leur os. Source : les festin de l’Osedax.

Les femelles Osedax sont des coquines…

Bon, notre ver à racines, mangeur d’os de baleine et sans tube digestif est en plus impliqué dans une histoire de harem ? Ça commence à bien faire dans le bizarre. Lors de la première découverte de ce ver, seulement des femelles ont été trouvées (tous les individus matures avaient des œufs mais n’avaient pas de sperme). Mais les scientifiques n’ont cependant pas tardé à trouver le mâle, qui est tout petit et qui vis dans le long, chaud et agréable tube qui se situe autour de la femelle. Et pas seul le coquin ! On peut trouver plusieurs mâles dans un tube, formant ainsi ce fameux harem. Mais du coup le mâle il est nain comment ? Déjà il peut être très très nain quand même, jusqu’à 100 000 fois moins large que la femelle, un record ! Mais pour continuer dans le subtile et la délicatesse de l’Osedax, les mâles sont des bébés avec de gros testicules… Oui, ce sont des larves qui ont arrêté de se développer mais possèdent quand même des testicules lorsqu’ils sont à un stade morphologiquement juvénile, du moins juvénile chez les autres annélides. Pour résumer, une femelle Osedax, c’est un animal qui passe sa vie étalée dans sa propre bouffe, couverte de petits garçons précoces avec qui elle fornique quand elle en a envie (bravo l’anthropomorphisme hein !). Pas dure la vie d’une Osedax ! Pas dure ? Oui, une fois qu’on a trouvé un os à ronger ! Ce qui n’est pas chose facile, ce n’est pas comme si les squelettes de baleines couvraient les fonds océaniques (et ça ne risque pas d’aller en s’arrangeant) ! L’os de baleine est une ressource rare, un îlot perdu au milieu du vaste fond abyssal.

Il est supposé qu’en général dans le règne animal, les mâles nains se rencontrent chez les animaux qui forment de petites populations étalées et vivant sur des ressources rares. C’est exactement ce qu’on retrouve chez Osedax. Alors c’est quoi l’avantage ? Il est communément accepté que le facteur principal soit la compétition pour les ressources. Quand la bouffe est rare, autant que le mâle ne mange pas ce qui est déjà bien assez rare pour la femelle, et qu’il se concentre sur la reproduction. Mais est-ce si simple ? Si ça l’était, il faudrait plutôt avoir toujours des mâles nains, comme ça il y a bien plus de ressources ! Ben c’est que quand même, dans la plupart des cas, malgré ce qu’en dirait une hypothétique féministe extrémiste, le mâle ça peut servir (du moins évolutivement). Et avant de rentrer dans cette discussion, laissez-moi enfin vous parler de pénis.

Illustration montrant le mâle nain (dwarf male) d’Osedax (avec quelques détails sur sa morphologie) . Source : la vie de l’Osedax.

Et la nouveauté dans tout ça ?

Ah enfin ! Récemment, juste avant Noël 2014, une nouvelle espèce d’Osedax a été décrite. Ce n’est plus tellement chose rare, 10 espèces ont été décrites depuis leur découverte. Forcément, quand on sait où chercher, on trouve. On en trouve tellement que des traces fossiles d’Osedax ont même été mises en évidence dans des ossements d’oiseaux marins éteints ! Mais la star de cet article, cette toute dernière espèce décrite, s’appelle Osedax priapus, « priapus » en référence à Priapos le Dieu grecque, personnification de la procréation et du phallus. Ce nom fait ici référence à une particularité du mâle. La femelle d’Osedax priapus, elle, a tout ce qu’il y a de plus normal pour une femelle Osedax, elle est juste plus petite que la moyenne. Tout ce qu’il y a de plus normal ? Presque : elle n’a pas de harem. Ennuyeux, non ? Ben c’est parce qu’elle ne pourrait pas contenir de mâles dans son tube, ces derniers n’étant pas nains ! Bon sang, venons-en au fait : ce sont en quelque sorte eux même des pénis. Ils vivent dans leur propre tube (victoire contre l’oppression des femelles Osedax sur les mâles !) et s’étendent grandement pour pouvoir féconder les femelles voisines. Un des spécimens mesuré passe de 2mm contracté à 15mm décontracté. Un allongement par sept fois et demi, une bonne érection donc (pour les anglophones, je vous laisse penser à des jeux de mots : « boneeater worm », soyez créatifs). En fait, à part le coté très phallique de ce mâle, c’est un Osedax typique à première vue, très similaire à une femelle.


Le mâle d’Osedax priapus en vrai (oui oui c’est juste un ver, c’est l’histoire qui est intéressante !), d’après Greg Rouse. Source : le mâle pénis.


Et un dessin du mâle d’Osedax priapus avec des détails anatomiques. Source : dessine moi un Osedax.

Osedax priapus est-il juste une exception évolutive phallique ?

Et en réalité c’est la présence de ce mâle « géant » (proportionnellement aux mâles des autres espèces)  qui a fait de la description d’Osedax priapus une découverte intéressante, le caractère phallique de ce mâle y étant lié. Alors, qu’est-ce que ça a de si incroyable ? Ceux qui ont des habitudes en biologie évolutive diront simplement que l’ancêtre des Osedax devait présenter des mâles de taille normale, qu’Osedax priapus a gardé ce caractère, mais que dans l’ensemble des autres Osedax, les mâles sont devenus nains.  Et pour tester cette hypothèse intuitive, les auteurs ont produit une phylogénie, une classification évolutive, pour être sûr que les Osedax se divisaient d’un côté en Osedax priapus, et de l’autre, en l’ensemble des Osedax avec des mâles nains. Et bien ce n’est pas ce qu’ils ont conclus. Contrairement à ce à quoi on pouvait s’attendre, Osedax priapus s’est retrouvé en plein milieu de l’arbre des Osedax. Et ça signifie qu’un des ancêtres d’Osedax priapus avait bel et bien des mâles nains. 
En quoi est-ce incroyable ? Premièrement à un moment ou à un autre, un des ancêtres des Osedax avait des mâles de forme normale vu que c’est ce qu’on retrouve chez les autres siboglinides, la majorité des annélides et même des animaux…  Une fois cette « évidence » établie, on suppose donc que l’ancêtre des Osedax a « acquis » les mâles nains. Soit. Mais souvenez-vous, c’est un évènement drastique : le mâle ne se développe plus complètement, ce n’est qu’une larve (arrêtez les féministes extrêmes, je ne dis pas que les hommes sont des larves, en plus là c’est littéral). On pourrait donc s’attendre avec l’évolution que les gènes de développement responsables de la forme adulte du mâle, de par leur inutilisation au fil des générations, se dégradent (depuis Darwin, il est supposé qu’un organe inutilisé se dégrade, pas seulement parce qu’on ne l’utilise pas (lamarckisme), mais parce que la sélection naturelle n’agit plus dessus). Il semble donc impossible de revenir à un état précédent. Surtout que là on parle de passer d’un plan d’organisation à un autre, y’a quand même une métamorphose entre une larve et un adulte d’Osedax, ce qui implique un remaniement total du corps ! Cette idée de l’irréversibilité de l’évolution est appelée « loi de Dollo », qui stipule que statistiquement il est improbable que l’évolution puisse revenir en arrière. Mais là c’est le cas, alors on fait quoi ? La théorie de l’évolution c’est pourri ? On invite les créationnistes à venir boire un café à la fac ? Bien sûr que non, comme d’habitude ce n’est pas si simple. Premièrement seuls les mâles sont nains chez Osedax. Les femelles ont toujours leur « grande » taille avec tous leurs caractères.  Ces gènes sont donc toujours présents chez la femelle, suggérant qu’ils seraient seulement inactivés chez le mâle. Pensez-y, nous avons bien des tétons : c’est le même problème. Tout caractère présent chez la femelle l’est potentiellement chez le mâle pour peu que ces caractères ne soient pas sur un chromosome sexuel (or en plus, tous les animaux n’ont pas de chromosomes sexuels).


Les deux différentes possibilités de l’évolution de la forme/taille du mâle chez Osedax. Les implications sont discutées dans l’article. Les changements sont représentés par les flèches rouges, les mâles sont en bleu et les femelles sont en rouge (oui c’est cliché mais on parle de vers là !). Schéma réalisé par mes soins.


Et si tout cela n’était pas aussi tordu que ça en a l’air ?

Ok, très bien, pourquoi pas, mais quand même, pourquoi passer d’un mâle nain à un mâle de taille plus importante ? Si c’était avantageux d’avoir des mâles nains, pourquoi se trouer le c… ah non, y’en a pas… pourquoi s’embêter à revenir sur l’ancien plan d’organisation, aussi possible cela soit-il ? Ben j’ai fait mon cachotier et y’a quelques détails sur lesquels je n’ai pas assez insisté, voir pas mentionné du tout ! Premièrement les femelles d’Osedax priapus sont parmi les plus petites des Osedax. Ensuite même si ce ne sont pas des mâles nains à proprement parler (de pauvres larves), les mâles font quand même seulement un tiers de la taille de la femelle ! Ils sont donc petits (mais pas vraiment nains/larvaires !). Plusieurs explications, un peu toutes liées peuvent justifier cette évolution. Osedax priapus n’est trouvé que sur de petits os, il est possible que ce soit un spécialiste d’un environnement éphémère où une reproduction plus rapide serait avantageuse, d’où notamment une petite taille pour le mâle comme la femelle. De plus la taille réduite de ces vers permettrait une compétition moins importante entre mâles et femelles. Bref, je ne vais pas rentrer dans les détails et il vous reste à lire la publication originale. Aussi, pour encore nuancer cette affaire, oui le mâle ressemble à une femelle, mais quand même, pas tout à fait, et il garde des traces de son passé de larve. Déjà la taille toujours réduite, mais aussi la position de la vésicule séminale, où le sperme est gardé. Chez les mâles nains la vésicule séminale se trouve à l’avant de l’animal. Et bien chez le mâle d’Osedax priapus c’est aussi le cas. Ce qui est bien pratique lorsqu’on est un pénis géant enraciné et qu’on doit s’étendre de son trou pour féconder les demoiselles alentour ! Conséquence ? Au lieu des quatre tentacules (plus exactement palpes) antérieurs des femelles, les mâles n’en ont que deux, parce que vous comprenez, il en faut de la place pour leur bel organe ! En gros, le mâle d’Osedax priapus est contraint par son passé évolutif, on parle de contrainte phylogénétique.



Et une conclusion pour dire qu’on ne peut pas trop conclure…

Alors que nous apprend toute cette histoire ? Déjà que si vous avez été surpris par le mode de reproduction d’Osedax, c’est peut-être qu’on a pas l’habitude d’entendre ce genre de chose du côté des mammifère.. Mais aussi, et surtout, qu’en biologie évolutive il est dur de faire de bonnes règles et de prévoir ce qu’il va se passer. Une annélide normale, c’est un ver avec plein de segments, un tube digestif, des mâles et des femelles de même taille, souvent fouissant dans le sable ou la vase. Là on a un ver sans segments ni tube digestif, vivant dans des os et avec un mâle aux origines évolutives naines, mais qui se retrouve être bien plus grand que ses compères. L’étonnement premier de cette réversion évolutive (un mâle ancestralement nain, qui prend une taille « raisonnable ») s’estompe bien vite lorsqu’on étudie le problème en profondeur. Aussi incroyable que ce soit :
  • génétiquement ce n’est pas impossible  
  • le mâle reste un faux géant (un tiers de la femelle, elle même plus petite que la moyenne, et une paire de tentacules manquante)
  • l’écologie, encore très inexplorée, des Osedaxpourrait nous expliquer plus en détails cette tendance évolutive.
Encore une fois, l’évolution des êtres vivants (et surtout des vers, juste parce que ils sont mes chouchous) nous réserve bien des surprises…


Pour finir, juste pour le fun ! L’expression « ver zombie » du titre vous a peut-être laissé perplexe, mais c’est simplement parce qu’ils mangent des os. Source : ver zombie.

Sources :


L’article original :
Rouse G. W., Wilson N. G., Worsaae K. et Vrjienhoek R. C. 2015. A dwarf male reversal in Bone-eating worms. Current biology, 236-241. 
La description originale du genre Osedax :
Rouse G. W., Goffredi S. K. et Vrjienhoek R. C. Bone-eating marine worms with dwarfmales. Science, 305, 668-671.
Un des bouquins qui discute des modalités évolutives de l’apparition des mâles nains :
Ghiselin M. T. 1974. The economy of nature and the evolution of sex. University of California press, Berkeley.

Et pour les Anglophones qui veulent aller plus loin :
A propos d’unfossile d’Osedax mangeur d’os d’oiseaux 

Pour aller encore plus loin et pour montrer que les modes de reproduction chez les animaux sont très variés, il y a cette vidéo de dirty biology que vous avez probablement déjà vu: à quoi sert un pénis ?


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Révision de la phylogénie des lépidoptères (papillons)

La découverte d’une nouvelle famille de lépidoptère, inédite depuis les années 1970, a été faite avec la capture d’un petit papillon sur « Kangaroo Island » (Australie). Une équipe australienne, menée par N.P. Kristensen, vient de décrire la famille des Aenigmatineidae. Des études morphologiques et génétiques sur ces spécimens permettent de reconsidérer une grande partie de l’histoire évolutive et de la [...] The post Révision de la phylogénie des lépidoptères (papillons) appeared first on Passion Entomologie. Continue reading

Un nouveau casse-tête pour les zoologistes

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Ça courrait dans les couloirs de mon université depuis quelques mois, mais enfin, hier, la description d’une nouvelle énigme zoologique a été publiée…
Il arrive que les zoologistes crient au nouvel animal. Et souvent, ça tombe dans une case qu’on connait. Pour n’en citer que deux jolis cas, le premier est celui des Concentricycloidea  (un nom bien barbare) pris pour un tout nouveau type d’échinodermes (oursins, étoiles de mer, plus d’infos ici, ou ), mais qui se sont révélés être seulement des étoiles de mer. Le second cas est celui de Buddenbrochia  (encore un avec un nom pas possible), longtemps resté une énigme zoologique totale (vraiment aucune idée, si ce n’est que c’est un animal), jusqu’à ce qu’on réalise que c’était un cousin des méduses, au sein d’un groupe bien connu de parasites.


Un Concentricycloidea à gauche et un Buddenbrockia à droite. A première vue ils ne ressemblent pas à grand-chose, et c’est bien pour ça qu’ils ont été des énigmes pendant un bout de temps. Source: paquerette de mer et ver mystère.
Hier, c’est un nouveau candidat au titre d’animal «incertae sedis » (placement incertain) qui a fait l’objet d’une publication. Et pour ne pas déroger à la règle des noms, il a été nommé Dendrogramma. Trouvé au fond des mers australiennes, de 400 à 1000 mètres de profondeur, cet humble animal d’un demi centimètre fait déjà beaucoup parler de lui. Alors, c’est quoi ce truc ? Il a été décrit comme un animal « non bilatérien », c’est-à-dire un animal qui n’est pas composé de deux côtés symétriques comme nous. Un animal sans avant, sans arrière, sans gauche, sans droite, mais avec une bouche (face orale) et un côté opposé à la bouche (face aborale). Comme expliqué précédemment (ici), définir un groupe sur une absence, c’est pas très élégant, et ça fait des groupes qui n’existent pas, comme les poissons. Le groupe des « animaux non bilatériens » donc, n’existe pas, mais la découverte d’un nouvel animal non bilatérien est quand même une belle trouvaille. Parce que les bilatériens comprennent plus de 95% des espèces animales décrites, et parce qu’il n’y avait jusqu’alors que 4 groupes d’animaux non bilatériens bien définis : les éponges de mer, les cnidaires (méduses et coraux), les gracieux cténophores et le mystérieux placozoaire (avec une seule espèce décrite). Autant dire que même si les cnidaires et les éponges contiennent un nombre raisonnable d’espèces, on n’a pas grand monde en dehors des bilatériens. En plus les relations de parentés entre les non bilatériens sont loin d’être établies et beaucoup de discussions persistent (voir les discussions sur SSAFT). Mais ce que cette histoire de Dendrgrammanous dit en plus c’est que notre nouvel ami pourrait nous en apprendre beaucoup sur les origines des animaux !


Une gracieuse méduse, un des animaux non bilatériens que vous connaissez le mieux. Source : spaghettis nageant
Euplectella, la délicate éponge de verre. Source : aille ça pique.
Un fragile cténophore, ces animaux qui donnent mal à la tête aux zoologistes. Source : cténotrofort.
Un heuu… Ttruc appellé placozoaire. C’est un blob plat, et jusque là, c’était le plus mystérieux des animaux non bilatériens. Source : pauvre animal délaissé.
Oui mais…
Mais la réalité en zoologie ce n’est pas toujours si simple et le matériel utilisé n’est pas en si bon état. Si bien que les auteurs du papier sont resté très prudents. Ils auraient pu décrire cet animal comme un nouveau phylum, le plus haut rang au sein des animaux, le Graal du taxonomiste. Qu’importe le nombre d’espèces dans un phylum (une pour les placozoaires, un million pour les arthropodes), les membres d’un même phylum sont organisés de manière suffisamment distincte pour être placés ensemble, mais sont suffisamment différents du reste pour qu’il soit, à première vue, difficile de les relier à un autre phylum. Bref, les auteurs ont rechigné à décrire les Dendrogrammacomme un nouveau phylum. Pourtant, pour avoir discuté avec eux, les scientifiques qui ont relu et commenté leur article (c’est comme ça qu’on publie en science, des gens doivent approuver l’article avant) leur auraient même proposé de le faire. Alors, pourquoi ne pas avoir sauté le pas et ajouté un nouveau phylum aux animaux ? D’autant plus qu’un des auteurs en a déjà décrit 3, c’est pas comme s’il avait l’habitude (et j’en ai parlé ici !) ! Déjà, pas mal de gens n’aiment pas les « phylums », bah, c’est de la dispute de zoologistes, je ne rentre pas dans les détails. Ensuite, les organismes ont été mal fixés, c’est-à-dire qu’ils ont été récoltés il y a presque 30 ans et gardés de côté depuis. Malheureusement, aucun autre spécimen n’a été récolté depuis, malgré plusieurs essais. Ca implique que malheureusement, aucun ADN n’a été récolté. Et aujourd’hui, pour justifier une grande découverte zoologique, il faut de l’ADN (ça se critique ou pas, bref). Plusieurs scientifiques qui ont déjà commenté cette découverte ici (ça a fait beaucoup de bruit), prétendent qu’ils pourraient en extraire de l’ADN quand même. Toujours est-il que les auteurs de ce nouvel article n’avaient pas la possibilité de le faire, c’est comme ça. Et le matériel lui-même était vieux et difficile à étudier. Tellement que leur appartenance aux animaux elle-même a été mise en doute. En effet, les spécimens ont été récoltés en 1987, il y a 27 ans… Et les spécimens ont passé ce temps dans le formol et l’alcool, rendant leur morphologie difficile à interpréter. Ça implique aussi qu’ils ont été tués et conservés dès qu’ils ont été récoltés (c’est comme ça qu’on procède en mission en haute mer), si bien que ces animaux n’ont jamais été observés vivants !
Nos étranges Dendrogramma. Les larges avec une astérisque à gauche, sont une autre espèce que les autres plus petits. Source: la publication originale que vous devriez lire.
Alors, à quoi ressemblent nos nouveaux amis (attention, partie morphologie !). Deux espèces ont été décrites. En gros ce sont des disques avec une tige au milieu. Oui, ça ressemble à des champignons ! Cette tige porte la bouche à son extrémité (et les champignons n’ont pas de bouche, dommage), qui semble présenter des cellules glandulaires. Ces cellules permettraient de créer du mucus pour piéger les particules qui flottent dans le fond des mers Australiennes. Au sein de cette tige, la bouche débouche (forcément) sur un canal qui descend jusqu’au centre du disque et va se ramifier de manière dichotomique (deux par deux) jusqu’à atteindre les bords du disque. Ce canal semble remplis de larges cellules. Malheureusement comme les spécimens sont vieux, il est dur de savoir si ces cellules forment bien une cavité quand le spécimen est vivant et/ou se nourrit. Cependant, chez certains animaux, l’intestin au repos ne présente en effet aucune cavité. L’animal n’a que deux tissus cellulaires : des cellules « endodermiques » présentes dans ces tubes, et des cellules « épidermiques » présentes à l’extérieur de l’animal. Entre les deux se trouve une substance, la mésoglée, qui, selon les endroits, a une texture fibreuse ou spongieuse. Deux espèces ont été décrites. Une large, Dendrogramma discoides, dont le disque mesure autour d’un demi centimètre, et avec une tige courte et un disque bien rond, et une petite, mesurant autour de deux millimètres, avec une longue tige et une entaille dans le disque.

Détails de la morphologie de notre nouveau venu chez les animaux. Source: encore la publi orginale, allez, lisez là.
En réalité ces caractères (canaux, une bouche et pas d’anus, deux tissus, une mésoglée) sont présents chez les cnidaires et les cténaires, ces autres animaux non bilatériens que j’ai évoqué plus haut. Mais nos Dendrogramma ne présentent aucun des autres caractères spécifiques à ces deux groupes (que je ne vais pas détailler, à moins que vous me le demandiez), ce qui les en exclu. Cependant ils pourraient être de proches cousins. Malheureusement encore, les relations de parentés entre ces organismes sont encore mal comprises, la morphologie de ces organismes est mal préservée, et aucun ADN n’a été prélevé. Il va falloir attendre de nouvelles recherches. Et aux vues des nombreuses réactions déjà existantes, on espère que ça va aller vite. Une petite critique pourrait être faite : l’entaille de Dendrogramma enigmatica pourrait présenter une forme de bilatéralité, et donc ces animaux auraient en effet deux côtés, comme les bilatériens. Ceci dit, une petite touche de bilatéralité se trouve aussi chez les animaux non bilatériens : par exemple l’intestin des anémones l’est clairement. Rien de bien informatif donc, d’autant plus que Dendrogramma discoides ne présente pas cette entaille.
Les relations de parentés entre les animaux non bilatériens, les bilatériens et Dendrogramma vues par les auteurs du nouvel article. Source: mais vous allez le lire cet article oui ?
Aussi, d’autres hypothèses ont été proposées, lors de la publication, mais aussi après discussion avec quelques collègues hier. Est-ce que ça pourrait être des écailles de vers à élytres (souris de mer par exemple). Ces écailles n’ont pas de bouche, et même si l’image ci-dessous montre des similarités (l’aspect ramifié), elles ne sont que superficielles (ces ramifications sont des nerfs). Pareil avec les « pensées de mer » (traduit de l’anglais) qui y ressemblent fortement, mais qui ont une organisation très différente (c’est une colonie de petites animaux, apparentés aux coraux).

Harmorthoe, un ver à écailles. Et si Dendrogramma n’était que des écailles perdues ? Peu probable. Source : ver blindé.

Photo de microscopie confocale d’un écaille de ver à écailles. La ressemblance a un peu intrigué lers auteurs, mais non, ça colle pas. Source : la photo m’a été donnée par un collègue et ami à moi Brett.
Une “tapette de mer”, Renilla reniformis. Un truc qui ressemble quand même au Dendrogramma… Source : cnidaire échoué.
Autre chose à se mettre sous la dent ? Oui, et pas n’importe quoi. Ce qui fait grand bruit avec cette découverte, c’est que ces animaux ont été comparés avec des fossiles qui datent du fond des âges, il y a 600 millions d’années, probablement pas bien longtemps après que les animaux soient apparus. Ces fossiles datent de l’édiacarien, où les animaux présentaient des formes étranges, et encore, l’appartenance de ces fossiles aux animaux a elle aussi été discutée (tiens tiens, comme les Dendrogramma). L’organisation des canaux et l’aspect discoïdal ressemble fortement. Mais y’a un hic, comme toujours, c’est que les canaux de ces animaux Ediacariens présentent une symétrie en trois au centre, alors que les Dendrogramma n’ont que deux canaux qui partent du centre. Une histoire à creuser donc, mais passionnante. Qui sait, ces étranges organismes du fin fond des âges pourraient avoir survécu finalement ! Jusqu’alors les pauvres avaient été décrits comme un échec de l’évolution (et ça, ça m’énerve en plus !), ce serait un bel exemple d’une incroyable découverte de quelque chose que l’on pensait disparu. Et même si c’était une convergence évolutive, ça montrerait que ces organismes n’étaient pas tellement un échec, et que d’autres animaux les ont même copié (bien sûr pas consciemment, on parle d’évolution quand même) !

Reconstitution, pas très artistique de Rucognites, un des vieux trucs fossiles qui ressemble quand même drôlement à Dendrogramma. Source : Notre ami wikipédia
Une reproduction plus artistique, de la faune d’Ediacaria. Source: vieux animaux.
Pour finir, je dirais que malgré cette effervescence autour de cette découverte, il faut rester prudent, tout comme les auteurs l’ont fait. Il faut toujours le temps pour qu’une nouvelle découverte scientifique se décante. Que la communauté scientifique commente et critique, qu’elle lance de nouvelles recherches. Comme l’a dit l’un des auteurs dans une interview « cette publication est un appel à l’aide » et à la vue des premières réactions, il a été entendu. Et dans tous les cas, il fallait bien publier ça, même si les résultats sont incomplets, ça stimule la communauté et nous fait rêver : au fin fond des mers il y a encore plein de belles découvertes. 

Pour aller plus loin :

L’article original, quand même : 

Et pour les curieux, un article où je parle, entre autre d’autres découvertes similaires passées d’un des auteurs de l’article dont j’ai parlé ici : vers infiniment petites et au delà !




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Essuyons quelques préjugés sur les éponges.

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Souvent vues comme des animaux très simples, pour peu qu’on sache que ce sont des animaux, les éponges subissent une grande injustice. Auparavant considérées comme le « chainon manquant » entre les végétaux et les animaux, on les retrouve encore reléguées aux premiers chapitres de tout livre universitaire de zoologie qui se respecte. Et même si cette vision en échelle est (en principe) révolue, le fait que les livres de zoologie commencent généralement par les éponges pour finir par les vertébrés, participe au maintient de cette idée. Pourtant, malgré leur aspect végétatif, les éponges sont bien des animaux. Bon, déjà c’est quoi un animal ? Pour faire simple, c’est un organisme multicellulaire qui se nourrit d’autres organismes, qui produit du collagène, et avec au moins une phase mobile. Quoi, des éponges qui bougent ? Pourtant ce sont des organismes fixés sans muscles ni système nerveux. Mais la larve est ciliée et nage : on a bien une phase mobile. Tout ceci n’est pas très impressionnant mais attendez la suite…
Une belle image d’éponge, parce que les prochaines le seront moins mais plus dans le contexte… Source : éponge jolie.
Trêve de blabla sur cette injustice que doivent essuyer les éponges, j’ai déjà évoqué ça dans un article précédent (cf. article complexité, et ce sera en trame de fond de cet article, vous vous en doutez). Rentrons dans le vif du sujet, ce n’est pas une découverte récente, mais les éponges bougent bel et bien. Oui, je l’ai déjà dit, la larve ne fait pas que larver, mais l’adulte aussi peut se « déplacer » et se contracter. En fait ce comportement est connu depuis longtemps et a même été reporté par Aristote ! Mais depuis tout ce temps, malheureusement, l’origine de ces mouvements est encore mal connue. Cependant, une étude récente parue dans le journal « Invertebrate Biology » (Bond, 2013) décrivait les mouvements d’une éponge calcaire (groupe qui n’a pas été tellement étudié) : Leucosolenia botryoides. Ça a été pour moi l’occasion de me pencher un peu sur le problème et de le partager avec vous. Mais à quoi donc peuvent ressembler les mouvements chez une éponge ? Voyez plutôt :

Impressionnant non ? Oui bon, c’est du “time-lapse”, en gros du super accéléré (pour du time-laps un peu plus esthétique, mais pas dans le sujet, vous pouvez aller voir ici).  Le mouvement est bien connu chez les autres animaux. Il est en général effectué de deux manières : le battement de cils (en milieu aquatique) ou les contractions musculaires. Chez l’éponge adulte, les cils sont connus et sont associés à des cellules appelés choanocytes. Mais autant qu’on sache (ou du moins que je le sache), ça participe aux mouvements d’eau au sein de l’éponge mais pas au mouvement de l’éponge au sein de l’eau. Et malheureusement, il n’y a pas de muscles chez les éponges… Tout ceci reste donc bien mystérieux…

Schéma général d’une éponge. Remarquez l’absence de muscles et de système nerveux. Et pourtant… Source: schéma super sérieux.
Deux théories se sont longtemps affrontées pour expliquer les contractions chez les éponges, mais pour cela il faut revoir quelques points sur la morphologie générale d’une éponge On trouve au sein du « mésohyle », la couche centrale de l’animal, des cellules en forme étoilées appelées « actinocytes ». L’extérieur de l’éponge quand à lui est couvert de cellules appelées « pinacocytes » . En fait le débat a longtemps été mené pour savoir si les actinocytes ou les pinacocytes étaient responsables des contractions. En gros si c’était une diminution de volume ou de surface ! Pour vous donner une orientation du débat, les actinocytes étaient auparavant appelés myocytes de myo = muscle… Un peu biaisé…
Coupe transversale du tissus d’une éponge. L’extérieur est en haut, l’intérieur en bas. « ex » et « en » sont respectivement les exopinacocytes et les endopinacocytes. « ac » sont les actinocytes présents dans le mésohyle. Source: intimité de l’éponge.
Le mécanisme de contraction des éponges a été étudié en détails chez l’espèce Tethya wilhemlma grâce à la microtomographie (une méthode récente d’imagerie) et des coupes histologiques. Ces méthodes ont l’air plus complexes que l’animal lui-même mais laissent penser que les contractions, du moins chez cette espèce, sont majoritairement produites par les pinacocytes, autant au sein des canaux internes (souvenez vous que les éponges ont un ensemble compliqué de canaux) que de la couche extérieure. Alors, les actinocytes servent-ils au mouvement ou non ? Dans tout mouvement musculaire (bien qu’ici ça n’en soit pas), il faut un agoniste pour créer le mouvement, et un antagoniste, pour revenir à la position initiale. Dans ce cas ce seraient les actinocytes qui joueraient le rôle d’antagoniste, mais leur rôle resterait « auxiliaire » dans la contraction (ou plus justement, dans la décontraction).

Ces mouvements ont plusieurs fonctions supposées. Ils semblent périodiques chez certaines espèces et aideraient à l’expulsion de déchets (nourriture et débris cellulaires). Dans d’autres cas ils contribueraient peut-être à empêcher les autres animaux de trop les taquiner. Il a été montré en laboratoire que lorsque l’on retirait les autres animaux, les éponges arrêtaient complètement de se contracter. Vous doutiez-vous que les éponges étaient timides ?
Tethya wilhelma, une éponge qui se contracte beaucoup. En haut, le degré de contraction. En bas les animaux en situation naturelle. Ne sont-elles pas mignonnes les pitites bouboules ? Source : contraction Tethya (en haut), Tethya s’amusant (en bas).
Bon, mais jusque là on a rien de super impressionnant, l’éponge de ménage aussi se contracte quand vous la serrez, et se décontracte ensuite toute seule, rien de plus fou que ce qui traîne derrière votre évier. Ceci dit, comme je suis totalement impartial, je veux vous convaincre que les éponges c’est génial et super vif (ok, relativement… ok, c’est quand même super lent, mais au moins ça bouge). Et pour ça, je vais vous décrire deux modes de déplacement des éponges parmi d’autres.

La première est rigolote et a été décrite récemment (fin 2013, comme quoi ya encore du progrès à faire sur la connaissance de ces animaux). Beaucoup d’éponges possèdent des spicules, de petits éléments squelettiques au sein de leurs tissus. La diversité et la complexité des spicules (voir ici ) est parfois étonnante, et toute personne prétendant que les éponges sont simples (animaux inférieurs, primitifs, basaux, vieux, comme vous voulez), n’a manifestement jamais eu à apprendre le nom des principaux spicules pour un examen. Mon vieux tonton zoologiste « gradiste » théorique (ça m’arrange pour le récit d’inventer un zoologiste super rétrograde) se demandera pourquoi s’emmerder à avoir plein de spicules différents quand on est un animal mou, informe et simple. Moi-même je n’ai pas la réponse, mais en plus d’avoir une fonction de soutien, il a été montré qu’ils ont une fonction de locomotion ! Ils permettraient de s’accrocher au substrat et de se tracter. Des parties entières de Leucosolenia botryoides, constituées d’une multitude de tubes, peuvent se déplacer de concert dans la même direction ! Les mouvements des spicules seraient dus à celui des cellules du mésohyle (la « chair » de l’éponge).
Leucosolenia, une éponge qui rampe grâce à ces spicules (en bas). Des bouquets entiers de tubes (visibles en haut) peuvent bouger tous ensemble ! J’espère que vous êtes ébahis ! Source: bouquet d’éponge (en haut). Ptitspicules (en bas)
L’autre manière de se déplacer est plus complexe. Elle est due à la somme du mouvement de toutes les cellules. L’éponge se déplace alors sur le substrat et au sein de l’animal, c’est un réarrangement total de l’ensemble de l’éponge qui se produit. Il a été montré que la plupart des cellules, les pinacodermes comme les cellules du mésohyle, bougent à différentes vitesses selon leur type cellulaire. Les cellules du mésohyle étant les plus mobiles. Pour résumer, les cellules du mésohyle sont les cellules principalement mobiles, et les pinacocytes sont plus contractiles. On trouve dans le mésohyle au moins quatre types de cellules ayant leur propre morphologie, leur propre répartition, et leur propre vitesse. Autant dire qu’il en faut de l’organisation pour mettre tout ça en mouvement ! Dans ce lent chaos dynamique, il y a aussi les spicules. Bien sûr, les spicules ne bougent pas eux même (ce ne sont pas des cellules, mais des structures minéralisées), mais elles sont entraînées par les cellules du mésohyle. Ces dernières se regroupent autour des spicules et les mènent vers la bordure de l’éponge. Elles s’organisent ensuite de manière parallèle et s’accrochent au substrat (grâce à des cellules qui les entourent) et se positionnent comme des mâts de tente !

Ephydatia fluviatilis,  une des éponges d’eau douce pourtant discrète. En son sein c’est un méli-mélo de cellules bougeant dans tous les sens de manière ordonnée ! Source : l’éponge qui cache bien son jeu.
Alors, quels mécanismes permettent d’organiser tout ça vu que les éponges n’ont pas de système nerveux ? Déjà, on suppose qu’il existe des mécanismes de reconnaissance cellulaire qui permettent aux cellules d’un même type de se regrouper et de bouger de concert. Mais il y a aussi des mécanismes qui rappellent le fonctionnement du système nerveux (quand bien même il n’y en a pas). Certaines éponges (pas toutes, selon les connaissances actuelles) utilisent des potentiels d’action pour permettre la communication entre les cellules, c’est-à-dire des différences de charges électriques entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. Pour l’instant aucune technique ne permet d’étudier correctement ces propriétés chez les éponges. Ceci dit, certaines études d’expression fonctionnelle de gènes (où on joue avec les gènes d’éponges) montrent qu’il y a effectivement, chez l’éponge Amphimedon queenslandica, la présence de canaux à ions sélectifs. Ces canaux laissent passez uniquement certains ions ce qui régule les différences de charges. Cela laisse penser que certaines membranes cellulaires chez cette espèce auraient une spécialisation électrochimique. De plus, un grand nombre de neurotransmetteurs (les molécules impliquées dans le système nerveux) connus chez les autres animaux sont exprimés chez certaines éponges. Au final, morphologiquement, les neurones ne semblent pas exister chez les éponges, mais fonctionnellement c’est une autre histoire qu’il reste à résoudre.

Amphimedon queenslandica, l’éponge qui a presque un système nerveux…. En bas une image des embryons qu’elle incube. Parce que oui, en plus de tout ça certaines éponges accordent des soins parentaux ! Source : l’éponge presque maligne.
Alors quelles réflexions peut-on en tirer ? Quand j’ai commencé à écrire l’article (y’a un bout de temps), j’avais juste en tête de parler de mouvement chez les éponges pour montrer, comme d’hab, que tous les animaux son choupis et cool. Mais entre temps un article est paru dans la célèbre revue scientifique Science (vous pouvez aller voir sur SSAFT), ce qui est une bonne occasion de placer cet article dans une perspective évolutionniste. Pour faire simple, selon cet article paru dans Science, les éponges sont plus proches de nous que les cténaires (les cténaires sont des animaux qui ressemblent superficiellement aux méduses, mais sont organisés très différemment). Pour formuler ça autrement, les cténaires sont les animaux les plus éloignés de nous, contrairement aux éponges (le fait que les éponges soient les animaux les plus éloignés de nous est majoritairement supposé). Tout ça peut sembler obscur, mais les cténaires, en plus d’être magnifiques, ont un système nerveux et des muscles. Ça supposerait deux choses : soit les muscles et le système nerveux sont apparus de manière indépendante chez les cténaires et les autres animaux qui en sont pourvus, soit les éponges ont perdu les muscles et le système nerveux. L’article de Science favorise l’hypothèse que les éponges auraient perdu tout ça. A première vue pourquoi pas, après l’article que vous venez de lire, on peut penser que les éponges ont encore des traces de ces systèmes d’organes. Ceci dit, de mon point de vue, ça me semble étrange de perdre toutes ces structures pour retrouver de manière tordue toutes les fonctions associées. En ce sens, l’hypothèse de la réversion me semble d’autant plus tirée par les cheveux que ce sont des structures importantes, intégrées et qu’en plus la fonction est conservée chez les éponges par des mécanismes divers. Quand à la convergence du système nerveux et musculaire entre cténaires et la plupart du reste des animaux… Ça me semble très peu probable. Mais ce n’est qu’une impression personnelle. Reste que ce sont des résultats récents et qu’il faudrait attendre de voir comment la communauté scientifique interprète et commente ces résultats.
Un arbre résumant les débats récents. Ici la topologie qui a été trouvée dans le dernier article sur le sujet. Beaucoup de zoologistes auraient des choses à redire. C’est un débat passionnant et passionné. Source : l’arbre qui fait parler.
Toujours est-il qu’en biologie les apparences sont trompeuses et qu’il est dur de juger de la complexité d’un organisme qui nous est éloigné avec nos yeux d’humains. Quelle que soit la position phylogénétique des éponges, il n’y a pas de doute qu’elles ont encore beaucoup de surprises à nous dévoiler ! Que ce soit des réversions ou des conditions primitives quant à l’absence de système nerveux et musculaire, elles n’en sont pas moins mobiles et surprenantes à leur manière !
Et puis parceque j’ai mis trop de temps à publier cet article (fêtes, reprise après les vacances etc.), un article sur la sensation chez les éponges est encore paru entre temps : http://www.biomedcentral.com/1471-2148/14/3/abstract, avec une vidéo d’une éponge qui éternue…
Pour aller plus loin :

Un article très récent sur SSAFT sur la position phylogénétique des éponges (et des cténaires) : http://ssaft.com/Blog/dotclear/index.php?post/2013/12/13/De-notre-relation-avec-Bob-lEponge
Un article que j’ai écrit il y a trois ans sur les éponges sur mon blog de zoologie : http://nicobola.blogspot.fr/2010/10/les-spongiaires.html
Un article sur ce blog qui discute, en partie, de la complexité des éponges : http://fish-dont-exist.blogspot.fr/2012/03/evolution-et-complexite-ce-nest-pas.html
Bibliographie :
Bond C. 1992. Continuous Cell Movements Rearrange Anatomical Structures in Intact Sponges. The Journal pf Axperimental Zoology, 263:284-302.
Bond C. 2013. Locomotion and contraction in a asconoid calcareous sponge. Invertebrate Zoology. 132(4):283-290.
Nickel M. 2010. Evolutionary emergence of synapic nervous systems : what can we learn from the non-synaptic, neverless Porifera ? Invertebrate Biology, 129(1):1-16.
Nickel M., Scheer C., Hammel J. U., Herzen J. et Beckmann F. 2011. The contractile sponge epithelium sensu lato – body contraction of the desmonsponge Tethya wilhelma is mediated by the pinacoderm. The Journal of Experimental Zoology, 214:1692-1698.
Ryan J. F., Pang K., Schnitzler C.E., Nguyen A-D., Moreland R.T., Simmons D.K., Koch B.J., Francis W.R., Havlak P,. SmithS.A. et al. 2013. The Genome of the Ctenophore Mnemiopsis leidyi and Its Implications for Cell Type Evolution. Science, 342(6164). 
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De notre relation avec Bob l’Eponge

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Il y a (déjà) 2 ans de cela, lors d’une émission pour Podcast Science sur l’arbre du vivant, j’avais évoqué en passant une controverse concernant les relations de parenté entre les animaux (dont le pseudo chez les scientifiques est ‘métazoaires’). Je m’autocite: Quels sont donc les différents groupes de métazoaires? Et bien là,… Lire De notre relation avec Bob l’Eponge Continue reading

Un crâne qui simplifie l’évolution humaine?

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Crâne du petit dernier découvert sur le site de Dmanisi. [1]

Récemment la découverte d’un nouveau crâne sur le célèbre site de Dmanisi en Géorgie a mis un saint coup de pied à l’arrière train de certains paléoanthropologues ayant la sale manie de nommer une nouvelle espèce d’Hominidé à chaque fois qu’ils découvrent un nouveau fossile. Ce fut d’ailleurs parfois le cas avec les premiers fossiles de Dmanisi souvent nommés Homo georgicus c’est-à-dire en usant d’une nomenclature habituellement réservée à une espèce à-part-entière. Or bien évidemment même si les divers représentant fossiles du genre Homo diffèrent de manière plus ou moins sensible rien ne permet d’affirmer qu’ils n’étaient pas interféconds. Rien ne permet souvent d’exclure le fait qu’ils aient pu être les simples «variations régionales» d’une seule et même espèce.

Exemple de construction phylogénétique de différents fossiles de représentants du genre Homo. Cette inférence phylogénétique basée sur les caractères morphologiques des dits fossiles n’est pas dénoué de tout fondement, mais hélas elle demeure hautement spéculative et incertaine car ayant des bases extrêmement fragiles lié à un faible échantillonnage et une ignorance des variations intra-spécifique et même intra-populationnelles. Car certains des représentants fossiles du genre Homo représentés ici pourraient appartenir à une seule et même espèce et avoir été reliés par de nombreux flux de gènes ce qui rendrait le présent arbre phylogénétique inexact et obsolète! Plus généralement nous ignorons également les liens et distances de parentés entre les différents spécimens fossiles retrouvés et les hypothétiques populations auxquelles appartenaient ces derniers. Heureusement certains paléoanthropologues en sont parfaitement conscients et ne tombent pas de le travers consistant à nommer une nouvelle espèce à chaque nouveau fossile d’Hominidé trouvé. Ainsi je me souviens avoir lu une interview du paléoanthropologue Fred Spoor datant de 2007, dans laquelle il identifiait déjà les fossiles de Dmanisi comme étant ceux d’une simple variante régional d’Homo erectus et précisant que selon lui les variantes africaines d’Homo erectus souvent appelées Homo ergaster appartenaient probablement à la même espèce que celle des différents Homo erectus asiatiques, Homme de Dmanisi compris.

Reconstitution numérique de cinq crânes issus du même site de Dmanisi, on remarque que ceux-ci diffèrent de manière importante les uns des autres. Le petit dernier découvert (tout à droite) aurait été classé comme étant une espèce distincte s’il avait trouvé dans une autre région notamment dans un autre continent.
 
Gare aux conclusions hâtives

 
Or le petit dernier découvert à Dmanisi dans des strates estimés aux alentours de -1.8 millions d’années, pousse le bouchon encore plus loin, ce fossile rappelant que les représentants humains issu d’une même espèce (et non pas forcément des «variation régionales» très éloignés géographiquement) peuvent avoir d’importantes variations phénotypiques. [1] De plus sa petite capacité crânienne rapproche pas mal le petit dernier d’Homo habilis suggérant carrément selon certains que les fossiles d’Homo habilis devraient eux-aussi être ranger dans la même espèce ou la même lignée qu’Homo erectus. Ce qui est possible. Malheureusement cela semble pousser les auteurs de la publication de la revue «Science» décrivant le fossile, à un léger raccourci. En effet ils suggèrent que les premiers représentant du genre Homo ne formerait qu’une seule et même lignée humaine! Quand j’ai lu ceci j’ai instictivement pensée à cela:

 
Or bien sûr cela est faux! Et heureusement les auteurs de la publication en question ne souscrivent pas à une vision aussi caricaturale et simpliste de l’évolution de la lignée Humaine. Le truc c’est que par «lignée» les auteurs semblent entendre «espèce», c’est-à-dire ici un ensembles de différentes populations interfécondes fussent-elle phylo-géographiquement passablement éloignée les unes des autres. Or bien évidemment le terme «lignée» ne renvoie en réalité à aucune subdivision précise pas plus que le terme «population». Ainsi deux familles issues d’un même village peuvent être considérées comme deux lignées distinctes. Mais personnellement dans le cadre d’une discussion sur l’évolution humaine, par «lignées» j’entendrais plutôt deux ou plusieurs populations humaines séparées par plusieurs dizaines ou même centaines de milliers d’années d’évolution avec ce que ça comporte comme divergences génétiques et probables divergences phénotypiques malgré l’interfécondité des populations en question. Et la découverte de ce nouveau fossile ne permet en rien de stipuler qu’une seule lignée humaine existait à l’époque selon cette dernière définition et cela quand bien même les différentes lignées étaient probablement interfécondes. Et donc rien ne permet d’affirmer que certaines de ces lignées n’aient pas disparues sans laisser de descendance. À ce titre je renvoie les lecteurs intéressés au très intéressant et tout aussi excellent billet du paléoanthropologue John Hawks à ce sujet! Vous remarquerez que même en partant du principe réaliste et probable voulant que toutes les populations du genre Homo aient été interfécondes, rien ne permet d’affirmer que nous pouvons résumer le début de l’évolution du genre Humain à une seule lignée (si l’on a en tête la définition du mot «lignée» que j’ai donné ci-dessus). Et encore moins affirmer comme le rapportent certains médias, que notre évolution serait plus simple que ce que l’on pensait jusqu’alors, encore une fois voir cet excellent article de John Hawks pour faire la part des choses!
Une nécessaire prudence
De plus la prudence que nous devons avoir face à cette nouvelle découverte est de mise car certes il est tout à fait possible et même probable que les fossiles de Dmanisi appartiennent à la même espèce ou mieux encore à une seule et à une même lignée humaine. Mais il est également possible qu’ils appartiennent à des représentants d’au moins deux populations humaines déjà passablement divergentes l’une de l’autre. Après tout à titre de comparaison Neandertal et Homo sapiens ont probablement partagé les mêmes territoires en Europe et au Moyen-Orient par le passé. Et même s’ils étaient probablement interféconds ils représentaient deux populations humaines qui avaient déjà passablement divergé l’une de l’autre par le passé. Aussi rien ne nous permet d’exclure que nous avons sur le même site, des représentant du genre Homo appartenant à des lignées bien distinctes séparées par plusieurs centaines de milliers d’évolution.

À gauche crâne d’Homme Anatomiquement Moderne à droit crâne de Néandertalien. Les Hommes anatomiquement modernes se sont probablement métissés dans une certaine mesure avec les Néandertaliens, l’ADN de ces derniers se baladant très probablement toujours au sein des populations humaines actuelles. [2] Pour autant nous pouvons malgré tout considérer Sapiens et Neandertal comme deux lignées différentes et cela même si ces deux lignées ne se sont pas formellement séparées l’une de l’autre (avec peut-être de grosses surprises quant au relations phylogéographiques des différentes sous-populations de Neandertal et de Sapiens de l’époque). Cela a pu être le cas pour les représentants antérieurs du genre Homo tels que Homo habilis et Homo erectus. Ainsi que les fossiles de Dmanisi appartenaient au non à une seule et même lignée et/ou population humaine, l’évolution du genre humain fut probablement complexe avec des populations se déplaçant, divergeant génétiquement, se retrouvant, entrant en compétition les unes aux autres, certaines en remplaçant d’autres tout en se mélangeant avec elles dans une certaine mesure et ainsi de suite. Un peu comme ce que soupçonnent les scientifiques avec les Hommes Anatomiquement Modernes et Neandertal.
Le Boxeur Russe Nikolay Valuev demeure un excellent rappel quant à la variabilité morphologique importante que l’on peut trouver au sein d’une seule et même population humaine! Mais donc une fois ces dernières mises au point faites, les fossiles de Dmanisi nous rappellent que les membres d’une même population et donc d’une même lignée peuvent différer de manière importante sur le plan morphologique. Cela rendant hautement spéculatives et incertaines certaines constructions phylogénétiques et taxonomiques faite à partir des quelques fossiles d’Hominidés dont nous disposons aujourd’hui!
 
Références: [1] David Lordkipanidze et al (2013), A Complete Skull from Dmanisi, Georgia, and the Evolutionary Biology of Early Homo, Science
 
[2] Richard E. Green et al (2010), A Draft Sequence of the Neandertal Genome, Science
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Origine des oiseaux: Une solution nommée Aurornis xui?

Aurornis_Xui
 Reconstitution dAurornis xui
En bon fan des dinosaures, et plus encore des dinosaures à plumes, je n’ai guère pu passer à côté de la récente publication consacré à un nouveau venu, le dénommé Aurornis xui! Et comment le rater au rgard du titre de la publication qui lui est consacrée, à savoir:«A Jurassic avialan dinosaur from China resolves the early phylogenetic history of birds» [1]! Rien que cela!

C’est donc sans hésiter j’ai sauté sur la publication en question en allant directement observer la phylogénie proposée. Et effectivemment c’est du lourd, car le dénommé Aurornis xui serait le représentant le plus basal des Avialae! En d’autre terme et pour ceux qui aiment que l’on soit clair Aurornis xui serait l’Avialae connu qui serait le plus proche (phylogénétiquement parlant) du dernier ancêtre commun partagé par les Troodontidés (comme Troodon) et Archaeoptéryx. Plus fort encore les Troodontidés seraient eux-même phylogénétiquement plus proches des oiseaux qu’il ne le sont des Dromaeosauridés (comprenant notamment le célèbre Vélociraptor). Donc «exit» le taxon des Deinonychosauriens qui devient alors paraphylétique! Mieux Aurornis xui, non seulement par sa position phylogénétique mais également de par sa morphologie (bon faut dire que la première est déduit de la seconde), serait un excellent modèle de ce à quoi devait ressembler le dernier ancêtre commun des Avialae, en question! Et histoire de bien comprendre tout cela observons la phylogénie proposé par l’étude en question!

Diagramme phylogénétique des Paraves selon la nouvelle étude de Pascal Godefroit et al (2013), notez la position d’Aurornis xui à la base du taxon des Avialae, donc tout près du dernier ancêtre commun d’Archaeoptéryx (et plus généralement de l’ensemble des oiseaux) et des Troodontidés. Notons aussi la position d’Anchiornis huxleyi parmi les Avialae et non pas parmi les Troodontidés où il fut précédemment classé [2]. Et surtout notez que les Troodontidés sont classés comme étant phylogénétiquement plus proches des oiseaux que des Dromaeosauridés! Enfin notez la position de Balaur bondoc initialement classé parmi les Dromaeosauridés mais qui se retrouve ici parmi les Avialae. Mais bon concernant Balaur bondoc j’en rediscuterai à la fin du présent message

Il faut dire que pour cette nouvelle étude nous sommes particulièrement gâtés, car un des coauteurs de celle-ci n’est autre qu’Andrea Cau paléontologue italien et blogueur actif de la blogosphère dinosaurienne! Et comme on pouvait s’y attendre Andrea Cau amène diverses précisions concernant son étude sur son excellent blog! En effet concernant la morphologie d’Aurornis xui, Andrea Cau précise que la morphologie de ce dernier est extrêmement semblable au modèle hypothétique nommé Proavis qu’avait proposé Gregory Scott Paul comme représentant le plus basal de la gente avienne! Ce modèle pro-avien hypothétique datant de 2002, se basait alors déjà sur les divers critères morphologiques des Paraves alors connus à l’époque, afin d’estimer ce à quoi devrait probablement ressembler le dernier ancêtre commun des Avialae et des autres Paraves.
Comparaison du «modèle hypothétique» de Proavis de Gregory Scott Paul en (A) et du squelette d’Aurornis xui en (B). Andrea cau note que ces deux spécimen l’un hypothétique et l’autre réel, ont des proportions étrangements similaires, cela le confortant dans l’idée qu’Aurornis xui soit effectivemment le plus basal représentant du clade des Avialae! Notons que ce potionnement phylogénétique d’Aurornis xui, repose également sur l’analyse de nombreux caractères morphologiques!

Tout cela semble donc étrangement concordant et donc ferait bel et bien d’Aurornis xui, le représentant le plus basal des Avialae connu à ce jour! Cependant l’étude vient tout juste de paraître et souvenons-nous que ce n’est pas la première fois que la découverte d’un nouveau dinosaure à plumes remet en cause les phylogénie précédentes. Comme l’avait souligné Lawrence M. Witmer les différences espèce du groupe des Paraves vont nous paraître de plus en plus similaires les unes aux autres au fur et à mesure que nous nous rapprocherons de leur ancêtre commun. [3] Mais cela risque également de complexifier les reconstructions phylogénétiques et on le voit bien aujourd’hui, puisque que ce n’est pas la première fois que la découverte d’un nouveau dinosaure à plumes remet en cause la position phylogénétique de dinosaures à plumes y compris celle du très célèbre Archaeoptéryx! [4]

Balaur bondoc, What the fuck?

Pour ceux qui l’ignoreraient Balaur bondoc est un mystérieux Maniraptorien se caractérisant notamment par un Hallux anormalement grand. Balaur bondoc fut initialement classé comme étant un Dromaeosauridé atypique en raison même de la «faucille» caractéristique des Dromaeosauridés que forme la griffe de son deuxième doigt de pied! [5] Or dans la présente étude  Pascal Godefroit et al (2013) voilà maintenant que nous retrouvons Balaur bondoc classé parmi les oiseaux et pas parmi les plus basaux de ces derniers puisqu’il serait même phylogénétiquement plus proche de Sapeornis que d’Archaeptéryx! Andrea Cau comprend que ce revirement phylogénétique puisse surprendre mais pourtant assure que c’est ce qui ressort d’une pris en compte d’un grand nombre de caractères et souligne à juste titre que ce n’est pas la première fois que des scientifique reclassent Balaur bondoc parmi les oiseaux! Pour autant concernant Balaur bondoc je suis doublement sceptiques parce que ce fossile est la fois très atypique et très incomplet et donc je pense que l’on aurait mieux fait de s’abstenir de le prendre en compte dans cette étude de Pascal Godefroit et al (2013), mais bon je peux me tromper!
Ossements et reconstitution partielle de Balaur bondoc, on remarque ses caractéristiques particulières que sont une réduction du troisième doigts de ses membres antérieurs, ainsi que son doigt de pied numéro 1 (Hallux), très développé tellement développé qu’il rappelle la «faucille» formés du deuxième doigts.
Et donc sans rejeter la reconstruction phylogénétique proposé ici par Pascal Godefroit et al (2013), je pense qu’il nous faut rester très prudent car il ne serait guère surprenant que très prochainement le fossile d’un nouveau Paraves ne bouleverse de nouveau la phylogénie de ces derniers! Aussi dès à présent j’attends avec impatience les futures réactions et commentaires des divers scientifiques de la blogosphère dinosaurienne. Les reconstructions phylogénétiques d’Andrea Cau seront peut-être vertement critiquées bien que je pense que certains afficheront simplement un très sain scepticisme sans pour autant nier la possibilité voir même la probabilité non-négligeable qu’Aurornis xui soit réellement un représentant basal du clade des Avialae! Nous verrons bien dans tous les cas un nouveau venu parmi les dinosaure à plumes c’est toujours une bonne nouvelle qu’on se le dise! PS: Merci au rédacteur de Sciences & Avenir qui a cité mon précédent article sur la position incertaines d’Archaeoptéryx! Petite mise au point cependant si l’auteur de l’article concerné venait à me lire: Vous dites que Archaeoptéryx est présenté comme un ancêtre dans ce diagramme, or cela est inexacte, Archaeoptéryx est simplement présenté, à juste titre, comme un oiseau basal disparu, à savoir une lointain cousin, mais non un ancêtre direct à proprement parler.  Il en va de même pour  Aurornis xui, que vous présentez comme un ancêtre alors qu’il n’est probablement lui aussi qu’un proche cousin de l’ancêtre commun des Avialae et par extension proche de l’ancêtre commun des oiseaux et des Troodontidés. Car même si il est théoriquement possible qu’Aurornis xui soit un ancêtre direct il est bien plus probable qu’il ne soit qu’un cousin qu’un réel ancêtre des oiseaux.

Références:



[3] Lawrence M. Witmer (2009), Feathered dinosaurs in a tangle, Nature


[5] Zoltán Csiki et al (2010), An aberrant island-dwelling theropod dinosaur from the Late Cretaceous of Romania, Proceedings of the National Academy of Sciences
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