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Comment la baleine a perdu ses pattes pour conquérir les océans

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Il y a plus de 50 millions d'années, les ancêtres des baleines et des dauphins arpentaient la terre ferme. En étudiant à la fois des fossiles et des cétacés contemporains, une équipe de chercheurs a recensé les mutations génétiques à l'origine de la disparition de leurs « pattes ». Il ressort de ces travaux, parus dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, que la perte des membres inférieurs de la baleine est le fruit de 15 millions d'années de mutations, et non directement de la disparition d'un gène en particulier, comme chez le dauphin...

Dauphins et baleines : deux histoires distinctes (Crédits : http://www.ac-nancy-metz.fr)
Comment les baleines et les dauphins ont-ils perdu leurs pattes pour conquérir les océans ? (Crédits : www.chantelavie.com)

L'histoire du dauphin

L'équipe dirigée par Hans Thewissen a commencé par étudier les dauphins. Singulièrement, tôt au cours de leur développement, les embryons présentent des membres inférieurs, qui disparaissent au second mois de leur gestation.

Pourquoi les dauphins esquissent-ils des pattes avant de les effacer aussitôt ? A cause, lors de l'évolution de l'espèce, de la perte de certains gènes impliqués dans la formation des membres, dont celui nommé « Sonic Hedgehog ». « Chez la plupart des mammifères, les gènes travaillent à différents stades du développement et interagissent finement pour former les muscles, les os et la peau des membres. Les gènes sont un peu comme les participants à une course de relais : un relayeur ne peut pas commencer à courir tant qu'il n'a pas reçu le signal du sprinter qui le précède », explique Thewissen. C'est pourquoi les pattes commenceraient à se former jusqu'à ce que, du fait de l'absence du « gène-relayeur » Sonic Hedgehog, le processus s'interrompe brusquement et que les membres se rétractent.

Les chercheurs ont établi que le dauphin a perdu ce gène assez rapidement au cours de son évolution, et que cette perte serait à l'origine de la rétractation de ses membres inférieurs.

L'histoire - différente - de la baleine…

Des fossiles témoignent que les ancêtres des baleines évoluaient sur la terre ferme. « Ces mammifères ont un ancêtre commun avec l'hippopotame et le chameau », précise Martin Cohn, membre de l'équipe dirigée par Hans Thewissen, qui publie ses travaux dans l'édition du 22 mai des Proceedings of the National Academy of Sciences.

Tandis que la disparition du gène Sonic Hedgehog est intervenue relativement tôt dans l'évolution des dauphins, cela ne semble pas être le cas des baleines. Il y a 41 à 50 millions d'années, quand les ancêtres terrestres des baleines ont gagné la mer et commencé à nager, leurs membres inférieurs se sont atrophiés, mais leur arrangement anatomique et le nombre d'os les constituant n'ont pas varié. Aussi, de l'avis d'Hans Thewissen, le gène Sonic Hedgehog était encore présent, et n'aurait disparu que bien plus tard. Chez la baleine, ce serait une accumulation de mutations génétiques sur une longue période qui aurait mené à la rétraction des « pattes ». La perte du gène Sonic Hedgehog, quant à elle, serait postérieure.

Ainsi, contrairement au dauphin, la perte du gène Sonic Hedgehog chez la baleine ne serait pas le changement à l'origine de la perte de ses membres. Alors que le dauphin s'en est rapidement séparé, la baleine a pris son temps...