en étudiant l’embryon en développement du lézard « dragon volant », des chercheurs de l’UNIGE révèlent que des forces physiques, plutôt qu’un programme génétique, génèrent les plis caractéristiques de son collier spectaculaire.
Plié et érigé volant d’une Chlamydosaurus dragon. © UNIGE, A. Debry/S. Montandon/M. Milinkovitch
le dragon à volants présente une grande collerette érectile distinctive., Ce lézard garde généralement le volant replié contre son corps, mais peut l’étaler comme un spectacle spectaculaire pour effrayer les prédateurs. Des chercheurs de L’Université de Genève (UNIGE), en Suisse, et du SIB Swiss Institute of Bioinformatics rapportent dans la revue eLIFE qu’une branchie embryonnaire ancestrale de l’embryon de dragon se transforme en une poche de cou qui se dilate et se plie, formant le volant., Les chercheurs démontrent ensuite que ce modèle de pliage robuste émerge des forces mécaniques lors de la croissance homogène de la peau du volant, en raison des tensions résultant de sa fixation au cou et à la tête.
dans Jurassic Park, alors que le programmeur informatique Dennis Nedry tente de faire passer clandestinement des embryons de dinosaures hors de l’Île, il est attaqué et tué par un dinosaure de taille moyenne qui érige un volant de cou effrayant. Ce dinosaure fictif est clairement inspiré d’un animal réel connu sous le nom de « dragon à volants », qui vit aujourd’hui dans le nord de l’Australie et le sud de la Nouvelle-Guinée., Ces lézards, également connus sous le nom de chlamydosaurus kingii, ont un grand disque de peau qui se trouve autour de leur tête et de leur cou. Ce volant est généralement replié contre le corps, mais peut se propager de manière spectaculaire pour effrayer les prédateurs et les concurrents. Le pliage des côtés gauche et droit du volant se produit à trois crêtes préformées. Mais, on ne sait pas quelle structure ancestrale a évolué pour devenir le volant du dragon, et comment les crêtes dans le volant se forment pendant le développement.,
recycler les branchies
une équipe pluridisciplinaire dirigée par Michel Milinkovitch, professeur au Département de génétique et évolution de la Faculté des sciences de l’UNIGE et chef de groupe à L’Institut suisse de Bioinformatique SIB, montre aujourd’hui que le jabot du dragon, ainsi que les os et les cartilages qui le soutiennent, Il s’agit d’une série de bandes de tissu dans l’embryon qui ont évolué pour devenir les supports branchiaux chez les poissons, et qui donnent maintenant naissance à de multiples structures dans l’oreille et le cou des vertébrés terrestres., Chez la plupart des espèces, le deuxième arc branchial finira par fusionner avec les arcs derrière lui. Mais dans le dragon à volants, cette arche continue à s’étendre, conduisant à la formation du volant spectaculaire du dragon. « Ces changements dans le développement des arcs branchiaux mettent en évidence comment l’évolution est capable de « recycler” d’anciennes structures en de nouvelles formes jouant des rôles différents”, s’enthousiasme Michel Milinkovitch.,
processus mécanique plutôt que signal génétique moléculaire
au fur et à mesure que le volant se développe, la face avant de la peau forme trois plis successifs, qui constituent les crêtes préformées. En étudiant la formation de ces crêtes, L’équipe suisse révèle qu’elles ne résultent pas d’une croissance accrue au niveau des sites de pliage, mais de forces physiques – la croissance du jabot est contrainte par son attachement au cou. Cela provoque la boucle de la couche supérieure, créant les plis du volant., ” Nous avons ensuite simulé ce processus dans un modèle informatique et découvert que nous pouvions tracer comment les plis se développent dans les volants des embryons de lézards réels », poursuit Michel Milinkovitch.
ces résultats fournissent une preuve supplémentaire que les processus physiques, ainsi que les programmes génétiques, peuvent façonner les tissus et les organes au cours du développement d’un embryon.