L’évolution sous pression – Sciences marines et autres questions

L’histoire fascinante du poisson plat.

L’aspect plat du turbot ou de la sole est mystérieux. Son corps ressemble à une tranche de pain. Sa tête toujours d’un côté. Yeux du même côté de la tête.

Cette anatomie, aussi étrange soit-elle, est l’une des réussites les plus remarquables de l’évolution. Il existe plus de 800 espèces de poissons plats qui vivent au fond de la mer, les deux yeux tournés vers le haut. Ce sont les pleuronectiformes. À leur naissance, ils ont un œil de chaque côté, mais la répartition symétrique se perd progressivement au cours du développement.

La colonisation des fonds marins est l’un des événements les plus importants de l’histoire de l’évolution. Le résultat fut une diversification morphologique à grande échelle des groupes d’animaux marins.

La morphologie spécialisée des poissons plats est unique. Le plan du corps plat et mince permet de se fondre facilement dans l’arrière-plan. L’axe du corps est asymétrique, avec un œil migrant vers le côté controlatéral du crâne pour obtenir une vision binoculaire, garantissant un plus grand succès de prédateur. Les yeux protubérants semblent à moitié enfouis. Palmes appariées qui se coordonnent pour permettre de marcher sur le substrat.

Flétan. Photographie : Pêches de la NOAA

Ces étranges corps de poissons plats ont longtemps dérouté les biologistes. En fait, les critiques de Charles Darwin l’ont utilisé comme preuve contre sa théorie de l’évolution.

Dans « L’origine des espèces », Darwin soutenait que la sélection naturelle favorise de petites variations. Chaque petite augmentation profitait à un organisme. Au fil d’innombrables générations, ces augmentations se sont progressivement ajoutées à des transformations à grande échelle.

Les Les critiques de Darwin ont rejeté l’idée selon laquelle de tels changements pourraient se produire. Il semblait impossible que la lente migration de l’œil autour de la tête du poisson soit avantageuse à chaque étape.

La théorie de Darwin a survécu aux critiques, mais l’énigme des poissons plats demeure. Pendant des décennies, les scientifiques se sont interrogés sur l’ancêtre dont ils avaient évolué. Le flet, le flétan, la sole et tous les autres poissons plats avaient des corps très similaires, ce qui indique qu’ils étaient étroitement liés les uns aux autres. Mais il était impossible d’identifier ses plus proches cousins ​​vivants.

Le mystère a commencé à se dévoiler au début des années 2000. lorsque les biologistes ont découvert que les parents génétiques les plus proches des poissons plats ne leur ressemblaient en rien. Leurs cousins ​​​​comptaient de grands nageurs et des nageurs rapides qui passaient leur vie en haute mer, notamment le thon, le barracuda et l’istiophoridé.

L’ADN du poisson plat offre quelques indices sur la façon dont la transformation s’est produite. En comptant les mutations accumulées par les poissons plats et leurs proches, les chercheurs ont pu estimer le moment où leurs branches évolutives divergeaient. Il s’est avéré que Les poissons plats et leurs cousins ​​​​à la nage rapide ont divergé peu de temps après que la Terre ait subi une catastrophe majeure il y a 66 millions d’années..

A cette époque, l’astéroïde Chicxulub d’environ 10 kilomètres de large s’est écrasé sur la planète. Plus de la moitié des espèces, tant terrestres que marines, ont disparu. Cette extinction massive a ouvert des opportunités écologiques aux survivants. Une division de la lignée survivante : certains individus ont trouvé des opportunités en pleine mer et d’autres se sont installés sur le fond marin.

L’ADN des poissons plats ressemble à ce à quoi on pourrait s’attendre s’ils évoluaient comme Darwin l’envisageait. La sélection naturelle a favorisé une série de mutations qui ont progressivement modifié le corps d’un ancêtre d’apparence ordinaire, créant ainsi l’anatomie du poisson plat.

Les fossiles permettent aussi d’entrevoir cette transformation. En 2008, des fossiles de deux espèces primitives de poissons plats ont été découverts et avaient des yeux des deux côtés de la tête. Mais l’un des yeux se trouvait près du sommet du crâne. Les fossiles documentaient exactement le type de forme transitionnelle prédit par Darwin et qui semblait impossible.

Pour comprendre comment les yeux des poissons plats ont changé si radicalement, certains biologistes observent comment les œufs de poissons plats éclosent pour donner naissance à des poissons adultes. Les larves commencent par ressembler à des poissons normaux. Ce n’est que lorsqu’ils se métamorphosent en adultes qu’un œil migre de l’autre côté de la tête. Les poissons se posent ensuite sur le fond marin pour traquer leurs proies.

Les hormones de la glande thyroïde provoquent cette métamorphose chez les larves. Les hormones activent des gènes dans le crâne du poisson plat qui lui font changer de forme, aidant ainsi à pousser un œil dans une nouvelle position. À l’intérieur de l’œil, d’autres gènes stimulent la croissance des neurones afin qu’ils puissent rester connectés au cerveau pendant son déplacement vers un nouvel emplacement.

De nouvelles découvertes sur les poissons plats ont apporté des réponses aux questions sur leur évolution et suscité de nouveaux débats. En 2021, une équipe de chercheurs en Chine J’ai un nouvel arbre évolutif des poissons plats. Selon eux, le corps du poisson plat a évolué deux fois. L’un d’eux a généré un groupe de poissons plats vivant dans les océans tropicaux. Dans l’autre, tout le monde. Le mois dernier, d’autres chercheurs ont rapporté que leur nouvelle analyse indiquait une origine unique pour les poissons plats..

La base génétique de ces traits complexes chez les poissons plats améliore notre connaissance des causes de la symétrie bilatérale chez la plupart des animaux. Il permet également de révéler les causes de maladies humaines, comme l’atrophie musculaire et les malformations cranio-faciales.

Lorsque vous mangez du turbot ou de la plie, n’oubliez pas que vous regardez le résultat de millions d’années d’évolution, où chaque petit changement était une étape vers une conception parfaite de la vie au fond de la mer.