Les amphibiens mangeurs de peau n’ont pas de pattes en raison d’une mutation
Les amphibiens ressemblant à des vers connus sous le nom de cécilies, ont peut-être perdu leurs pattes grâce aux mêmes modifications génétiques que les serpents.
Des modifications génétiques
Les 200 espèces de céciliens sont totalement dépourvues de membres et vivent secrètement dans les sols tropicaux ou les cours d’eau. Ils ont des yeux petits ou inexistants et peuvent parfois ressembler à de grands vers de terre aux couleurs vives. Au moins une espèce peut avoir une morsure venimeuse, et certaines donnent leur propre peau à leur progéniture.
Étant le premier groupe à dériver de l’arbre de vie des amphibiens, les cécilies sont essentielles à la compréhension de l’évolution des vertébrés, explique Mary O’Connell de l’Université de Nottingham au Royaume-Uni. Pour en savoir plus sur ces amphibiens mal connus, O’Connell et ses collègues ont séquencé et assemblé les génomes complets de deux espèces de céciliens – le cécilien gabonais (Geotrypetes seraphini) et le minuscule cécilien de Cayenne (Microcaecilia unicolor) – s’ajoutant au seul génome cécilien précédemment publié.
En analysant les trois génomes céciliens et en les comparant avec les génomes de 22 autres vertébrés, l’équipe a trouvé 1150 groupes de gènes uniques aux cécilies. Ils semblent être liés à la détection chimique et à l’odorat, des traits qui étaient probablement importants lorsque les cécilies se sont d’abord adaptées à une vie souterraine sombre.
Un activateur était absent chez les cécilies
Les chercheurs ont également découvert qu’un activateur important – une séquence génétique qui peut stimuler l’activité d’un autre gène – était absent chez les cécilies: l’élément activateur du ZRS. Le ZRS est crucial pour la croissance des jambes chez les vertébrés. Pour cette raison, le ZRS est omniprésent et en grande partie inchangé dans la vie des vertébrés. Mais les serpents ont une forme mutante de ZRS, et lorsque les souris sont conçues avec un ZRS mutant, elles se développent avec des membres gravement rabougris.
“Ce qui est surprenant à ce sujet, c’est que les serpents et les cécilies ne sont que très lointainement apparentés, partageant un ancêtre commun il y a près de 300 millions d’années”, explique Philip Bergmann de l’Université Clark au Massachusetts. “On pense souvent que le parallélisme – l’évolution de traits convergents comme la perte des membres via le même mécanisme génétique – se produit principalement chez des [espèces] étroitement apparentées. C’est un excellent contre-exemple.”
Il existerait des voies génétiques alternatives
Mais, prévient O’Connell, il est également possible que les cécilies aient d’abord perdu leurs jambes par un processus génétique différent, et que leur ZRS ait disparu car il n’y avait aucune pression sélective pour le maintenir en fonctionnement. Certains lézards sans pattes ont encore leur activateur ZRS intact, il existe donc des voies génétiques alternatives pour laisser des pattes derrière. Bergmann dit qu’il serait intéressant de voir si d’autres anciens vertébrés sans pattes – comme les lézards vermifuges et les scinques aveugles – ont des mutations dans leur activateur ZRS.
Cette recherche a été publiée dans bioRxiv.
Source : New Scientist
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