Les ailes des chauves-souris ressemblent à des doigts de souris allongés - La Semaine Vétérinaire n° 1236 du 09/09/2006
La Semaine Vétérinaire n° 1236 du 09/09/2006

Evolution digitale

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FAUNE SAUVAGE ET NAC

Auteur(s) : Alain Zecchini

Les premiers stades de développement embryonnaire des doigts de la main des souris et des chauves-souris sont identiques. A partir d’un certain stade, les doigts des chauves-souris s’allongent beaucoup et finissent par former la structure des ailes(1).

Cette découverte est importante, car les chauves-souris représentent un mystère dans l’histoire de l’évolution. Voilà un ordre (les chiroptères), dont les plus anciens fossiles sont morphologiquement semblables aux espèces actuelles, avec la même capacité de vol. Aucun fossile antérieur n’a été retrouvé, ce qui permettrait de marquer la transition avec les tout premiers ancêtres.

Les études génétiques suggèrent tout au plus que ces ancêtres auraient pu apparaître il y a soixante-cinq millions d’années. Il s’agirait de petits mammifères quadrupèdes, dont la morphologie des membres devait être comparable à celle des souris actuelles.

Des chercheurs ont comparé un fossile de cinquante millions d’années (Icaronycteris index), une espèce actuelle de chauve-souris, le fer-de-lance à lunettes (Carollia perspicillata) et la souris (Mus musculus). Les fruits de leurs recherches ont mis en évidence :

- que les doigts de la main des chauves-souris fossiles et contemporaines sont particulièrement similaires (les doigts 3, 4 et 5, qui supportent l’aile, ont gardé la même grandeur relative depuis cinquante millions d’années) ;

- que les premiers stades du développement embryonnaire de ces doigts, tant chez les chauves-souris que chez les souris, sont également comparables ;

- mais qu’à un stade ultérieur de développement (le stade 20), les chondrocytes (cellules constitutives du cartilage) des doigts de la main des chauves-souris s’hypertrophient par rapport à ceux des doigts de leur pied, et par rapport à ceux des doigts des souris. C’est une protéine, la Bmp2 (Bone marrow protein), qui est responsable de cette évolution. En s’exprimant davantage, elle stimule la prolifération des chondrocytes (tout en participant aussi à la croissance normale des doigts du pied des chauves-souris et de tous les doigts des souris).

Deux expériences sur des cultures de cellules embryonnaires de mains de chauves-souris ont confirmé ce processus : un ajout de protéine Bmp2 renforce l’hypertrophie des doigts antérieurs ; l’introduction de l’antagoniste de la Bmp2, la protéine Noggin, réduit la taille des doigts et la zone d’hypertrophie. Tout se passe donc comme si les gènes Bmp2 avaient été, et étaient, l’élément déterminant pour transformer des pattes en ailes. Il reste à évaluer les pressions sélectives environnementales qui ont conduit à ces mutations essentielles.

  • (1) K. Sears et coll. : « Development of bat flight : morphological and molecular evolution of bat wing digits », Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 25/4/2006.

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