Une équipe internationale de scientifiques a découvert une pièce fascinante du puzzle évolutif : comment la corde nerveuse ventrale, un élément clé du système nerveux central, a évolué chez les animaux ecdysozoaires, un groupe qui comprend les insectes, les nématodes et les vers priapulidés. Leurs conclusions, publiées dans Avancées scientifiquesfournissent des informations précieuses sur les origines de ces structures dans la période basale du Cambrien.
L’équipe de recherche, composée du Dr Deng Wang (Université Northwest), du Dr Jean Vannier (Université de Lyon), du Dr Chema Martin-Durán (Université Queen Mary de Londres) et du Dr María Herranz (Université Rey Juan Carlos), analysé des fossiles exceptionnellement bien conservés provenant de gisements clés du Cambrien. Ces fossiles comprennent des représentants des premiers Scalidophora, un sous-groupe d’Ecdysozoa, offrant un rare aperçu de l’architecture du système nerveux des animaux anciens.
Les ecdysozoaires comprennent les arthropodes (tels que les insectes et les crabes), les nématodes (vers ronds) et des groupes plus petits comme les kinorhynchs (« dragons de boue ») et les priapulides (« vers du pénis »). Leurs systèmes nerveux centraux, qui comprennent le cerveau et la moelle nerveuse ventrale, intriguent depuis longtemps les scientifiques cherchant à comprendre les relations évolutives entre ces groupes.
Par exemple, les priapulides présentent un seul cordon nerveux ventral, tandis que les loricifères et les kinorhynchs ont des cordons nerveux appariés, les kinorhynchs développant également des ganglions appariés. L’ecdysozoaire ancestral possédait-il un cordon nerveux ventral unique ou apparié ? De plus, bien que les loricifères et les kinorhynchs partagent une conception de système nerveux similaire à celle des arthropodes, ils sont phylogénétiquement éloignés. Ces similitudes sont-elles le résultat d’une évolution convergente ou reflètent-elles une origine évolutive partagée ?
Les Scalidophorans, qui comprennent les priapulidés, les loricifères et les kinorhynchs, sont apparus pour la première fois au début du Cambrien. Ils représentent une lignée cruciale pour étudier la trajectoire évolutive de la corde nerveuse ventrale chez les ecdysozoaires. En étudiant les fossiles de la formation fortunienne de Kuanchuanpu (par exemple, Eopriapulites et Eokinorhynchus), du biote de Chengjiang (par exemple, Xiaoheiqingella et Mafangscolex) et du prolifica Wuliuan Ottoia, les chercheurs ont identifié des structures allongées longeant la face ventrale de ces organismes anciens.
“Ces structures ressemblent beaucoup aux cordons nerveux ventraux observés chez les priapulides modernes”, ont expliqué les Drs Deng Wang et Jean Vannier. Leur analyse indique que ces fossiles préservent des empreintes de cordons nerveux ventraux uniques, mettant ainsi en lumière la condition ancestrale probable des scalidophorans.
L’analyse phylogénétique soutient l’hypothèse selon laquelle un seul cordon nerveux ventral était la condition ancestrale des scalidophorans. De plus, le groupe évolutif des nématoïdes et des panarthropodes (un clade qui comprend les arthropodes, les tardigrades et les onychophores) suggère que leur ancêtre commun avait probablement également un seul cordon nerveux.
Cela nous amène à proposer que l’ancêtre commun de tous les ecdysozoaires possédait une seule corde nerveuse ventrale. Les cordons nerveux appariés observés chez les arthropodes, les loricifères et les kinorhynchs ont probablement évolué indépendamment, représentant des traits dérivés.
Dr Chema Martin-Durán, Université Queen Mary de Londres
L’étude met également en évidence un lien entre l’évolution des cordons nerveux ventraux appariés, des ganglions et la segmentation du corps. Les Loricifères, les kinorhynches et les panarthropodes présentent divers degrés de segmentation corporelle, ce qui suggère que ces changements structurels pourraient avoir co-évolué avec des modifications du système nerveux.
Le Dr María Herranz a noté : « L’émergence de paires de cordons nerveux a probablement facilité une plus grande coordination des mouvements, en particulier chez les animaux segmentés. Au cours de la transition Précambrienne-Cambrienne, les changements dans les systèmes nerveux et musculaire étaient probablement liés au développement d’appendices, permettant ainsi davantage de mouvements. locomotion complexe.
Cette découverte révolutionnaire enrichit notre compréhension de l’évolution des ecdysozoaires et souligne le rôle des archives fossiles dans la résolution de questions clés sur le développement animal précoce. En reliant les structures du système nerveux à des tendances évolutives plus larges, l’étude fournit une image plus claire de la manière dont les diverses lignées d’ecdysozoaires sont apparues et se sont adaptées à leur environnement.
Source:
Université Queen Mary de Londres
Référence du journal :
Wang, D., et autres. (2025). Préservation et évolution précoce de la corde nerveuse ventrale scalidophorienne. Avancées scientifiques. est ce que je.org/10.1126/sciadv.adr0896.
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