L’ornithorynque comble un vide dans l’évolution

À la fois mammifère, reptile et oiseau : l’ornithorynque est le plus bizarre de tous les mammifères. À première vue, cela ressemble à un accident évolutif. Aujourd’hui, les chercheurs ont déchiffré son génome et ont acquis des connaissances révolutionnaires sur l’évolution et le développement de l’homme.

En partie humain, en partie animal, le Minotaure a donc fait son méfait dans le monde des mythes grecs. Il portait une tête de taureau sur son corps humain, et l’ornithorynque ressemble aussi à une créature mixte – composée d’oiseaux, de reptiles et de mammifères. Une équipe internationale de chercheurs a maintenant décodé le génome de l’ornithorynque et en a rendu compte dans le numéro d’aujourd’hui de la revue scientifique « Nature ». « Ce mélange fascinant de caractéristiques génétiques nous donne de nombreux indices sur la façon dont les gènes de tous les mammifères fonctionnent et évoluent « , explique Richard Wilson de l’Université de Washington à St. Louis, Missouri, USA, le coordinateur du projet.

Le donneur génétique était une femme ornithorynque surnommée Glennie. Et déjà avec le sexe, les caractéristiques des ornithorynques se révèlent. Comme pour tous les mammifères, la détermination du sexe s’effectue par l’intermédiaire des chromosomes X et Y. Alors que deux chromosomes sexuels sont la norme pour les mammifères, dix d’entre eux ont un ornithorynque. Un mâle est celui qui a cinq chromosomes X et cinq chromosomes Y, les femelles sont caractérisées par dix chromosomes X.

Outre le grand nombre de chromosomes, la détermination du sexe semble suivre le modèle mammifère. Selon leur contenu, les chromosomes X sont très similaires aux chromosomes sexuels des oiseaux. Le génome de l’ornithorynque reflète son apparence externe : 82 pour cent de son génome est partagé avec les humains, les souris, l’opossum (un marsupial) et les oiseaux. Les 18 % restants se trouvent exclusivement dans les ornithorynques. Parmi les 82 pour cent que l’ornithorynque partage avec d’autres animaux, on trouve des gènes pour des fonctions vitales de base telles que le plan du corps et le métabolisme.

Parmi les gènes caractéristiques de l’ornithorynque, les chercheurs ont trouvé un nombre étonnamment élevé de récepteurs olfactifs. Comme ils passent une grande partie de leur vie dans l’eau, leur odorat n’a pas beaucoup d’importance. Peut-être, cependant, ils se sont spécialisés dans les parfums solubles dans l’eau, qu’ils conduisent à piller des animaux avec la plongée.

Aujourd’hui, les biologistes placent clairement l’ornithorynque chez les mammifères, car les femelles nourrissent leur progéniture avec du lait maternel. La base génétique de la production laitière remonte à plus de 166 millions d’années et est donc organisée de manière très uniforme de l’ornithorynque à l’homme. D’autres caractéristiques des mammifères sont la fourrure et les trois Gehörknöchelchen dans l’oreille moyenne. Mais l’animal ne donne pas naissance à des petits vivants, mais pond des œufs comme des oiseaux et des reptiles.

Avec les fourmis-urchins, l’ornithorynque forme le groupe des Kloakentières. Ils se sont séparés très tôt de la ligne de développement qui a mené des reptiles de type mammifère aux mammifères d’aujourd’hui. Un développement qui a commencé il y a plus de 250 millions d’années.

Il y a environ 166 millions d’années, les animaux cloacaux ont fait leur propre chemin, tandis que la branche principale se scinde à nouveau en marsupiaux et en animaux du placenta, auxquels appartiennent tous les mammifères « supérieurs » et les humains.

« À première vue, l’ornithorynque semble être un accident évolutif, mais son génome nous aidera à comprendre la biologie des mammifères « , dit Francis Collins, directeur de l’US Institute for Genome Research, qui a fourni l’essentiel du financement du projet. Dans une large mesure, cela affecte également notre propre biologie et notre développement chez l’homme.

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