Voilà pourquoi les ornithorynques sont si bizarres

Avec son bec plat de canard, ses pattes palmées, sa queue de castor et ses éperons venimeux situés aux chevilleschevilles, l'ornithorynque (Ornithorynchus anatinus) est sûrement le mammifère le plus bizarre existant actuellement. Pour la première fois, un groupe international de scientifiques est parvenu à reconstituer son génomegénome en intégralité, et notamment la région des chromosomes sexuelschromosomes sexuels, incomplète jusqu'à présent. Ces résultats permettent d'expliquer comment sont apparues certaines des caractéristiques uniques de l'ornithorynque.

Les ornithorynquesornithorynques et les échidnés représentent les deux dernières lignées de monotrèmesmonotrèmes encore vivantes. Les monotrèmes sont des mammifères oviparesovipares, mais qui nourrissent leurs petits avec du laitpetits avec du lait. Ils ont divergé des thériens, (les mammifères placentaires et les marsupiaux) il y a 187 millions d'années pour évoluer de leur côté d'une façon bien étrange, comme en témoigne l'analyse de leur génome.

Quatre des cinq espèces vivantes de monotrèmes. L'ornithorynque (en haut à gauche), l'échidné à nez court (en haut à droite), l'échidné à nez long (en bas à gauche) et l'échidné de Barton (en bas à droite). © Ypna, Wikimédia, CC by-sa 4.0

Un génome tout aussi étrange que son porteur

Les scientifiques se sont d'abord intéressés aux chromosomes sexuels de l’ornithorynque. Ce dernier est un cas unique, puisqu'il possède dix chromosomes sexuels (cinq paires XX chez la femelle, et cinq paires XY chez le mâle), tandis que les autres thériens n'en ont que deux (une paire XX chez la femelle et une paire de XY chez le mâle). Cette particularité semble être le vestige d'une forme ancestrale de chromosome, configurée en anneau, qui n'existe plus chez les animaux mais a été observée chez les plantes.

Ce n'est pas la seule bizarrerie ! En comparant les chromosomes sexuels de l'ornithorynque à ceux d'autres animaux comme l'opossum, le diable de Tasmaniediable de Tasmanie, la poule ou le lézard, les scientifiques ont découvert qu'ils sont plus proches de ceux des oiseaux que ceux des mammifères.

Pour nourrir ses petits, la femelle ornithorynque transpire littéralement du lait au travers de sa fourrure. Mais ce lait n'a pas grand-chose à voir avec celui d'une vachevache, les scientifiques ont observé des gènesgènes codant pour des caséines, la protéineprotéine du lait, à la fonction inconnue en plus de ceux présents chez les autres mammifères. 

La femelle pond aussi des œufs, mais là encore rien à avoir avec ce qu'il se passe chez les oiseaux ou les reptilesreptiles. Ces deux derniers requièrent trois gènes pour former les protéines constitutives de l'œuf. Dans le génome de l'ornithorynque, il n'en reste qu'un seul encore fonctionnel. 

Alors que les protéines de la famille des défensinesdéfensines sont impliquées dans le système immunitairesystème immunitaire de tous les autres mammifères, chez l'ornithorynque elles sont le composant majoritaire de leur venin. 

L'ornithorynque est résolument bizarre, du bout de son bec jusqu'aux confins de son génome, mais grâce à ces résultats, les scientifiques comprennent mieux pourquoi. 

« Les nouveaux génomes des deux espèces [l'ornithorynque et l'échidné à neznez court, ndlr] permettront de mieux comprendre [...] l'évolution de ces extraordinaires mammifères ovipares », concluent les auteurs de l'étude.