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Le poisson à poumons, une bête d’évolution

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Le poisson à poumons, une bête d’évolution

Le poisson à poumons, une bête d’évolution

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L’histoire paraît familière, naturelle aux deux sens du terme. Elle tient en quelques mots : il y a 360 millions d’années, pour sortir de l’eau et gagner la terre, les animaux marins ont développé des poumons. Eh bien, non ! Tout est faux
dans cette phrase, fautif même. D’abord, il n’y a pas de « pour ». C’est la base de la théorie de l’évolution. Les êtres vivants n’évoluent pas « pour » profiter du milieu. C’est l’environnement, dans toutes ses
dimensions, et les différentes pressions qu’il impose, qui sélectionnent parmi la multitude de mutations incessantes celles qui sont favorables à une espèce.

Ce préalable darwinien posé, notre histoire reste toujours aussi fausse. Car dans l’arbre de la vie, les poumons sont apparus sur des espèces marines il y a au moins 420 millions d’années.

« Pendant 60 millions d’années, les poumons sont restés dans l’eau, avec une fonction d’adaptation aux milieux manquant d’oxygène, souligne Gaël Clément, paléontologue et professeur au Muséum national d’histoire naturelle.
Les poissons qui en étaient pourvus respiraient essentiellement avec leurs branchies mais remontaient prendre une goulée d’air à la surface quand cela devenait nécessaire. Dans un second temps seulement, ils ont permis à certaines
espèces de sortir de l’eau. »
Ce comportement initial, les dipneustes l’ont conservé. On connaît mal ces « poissons à poumons », d’une longueur allant jusqu’à un mètre et vivant plusieurs dizaines d’années.

Présents il y a bien longtemps dans toutes les eaux du globe, douces comme salées, ils ont peu à peu disparu. Ne restent aujourd’hui que six espèces dites « reliques », concentrées chacune dans quelques lacs d’Afrique
subsaharienne, d’Amérique du Sud ou d’Australie. Dans les fonds saumâtres de ces régions subtropicales, leur double respiration fait merveille.

A lui seul, ce comportement mériterait un peu plus de renommée. Mais cinq des six espèces en question font encore mieux : elles ont développé une technique unique qui leur permet de survivre à l’assèchement saisonnier de ces climats arides.

Les dipneustes creusent un trou dans la vase, produisent du mucus, dont ils font un cocon, enterré à 50 centimètres de la surface. Sec à l’extérieur, constamment humide à l’intérieur, il évite le dessèchement. Seul un petit canal vertical
relie l’abri à l’air libre. Plongé dans une torpeur estivale de plusieurs mois, le poisson attend ainsi des jours meilleurs.

« Tout cela était connu, rappelle Gaël Clément, ce que personne ne savait, c’est que cette barrière physique cachait aussi une barrière immunitaire. » Une équipe de l’université du Nouveau-Mexique vient de le
révéler, dans un article paru le 17 novembre dans la revue Science Advances. « Le cocon est en réalité un tissu vivant avec des propriétés antimicrobiennes », résume Irene Salinas, coordinatrice de cette recherche,
spécialiste de l’immunologie évolutive.

La chercheuse a repris un travail de 1931 qui décrivait les cellules sanguines chez les protoptères, l’autre nom des dipneustes africains. Elle a profité des technologies modernes pour aller beaucoup plus loin avec l’un d’eux, Protopterus
annectens. Elle a d’abord observé l’abondance de granulocytes, des globules blancs également présents chez les humains, et leur migration vers la peau à la saison sèche. « On a alors décidé d’analyser le cocon », explique
simplement la chercheuse. Et là, bingo ! Elle y a trouvé non seulement les granulocytes mais « des pièges extracellulaires, des sortes de filets à bactéries façon Spider-Man », décrit-elle. Pour bien s’en convaincre, les
chercheurs ont éteint chimiquement cette action immunitaire. Dans leur cocon, les poissons ont développé œdèmes, hémorragies et autres septicémies.

Un système immunitaire externalisé : jamais pareille chose n’avait été observée dans la nature. L’équipe prévoit d’aller l’étudier sur site, en Tanzanie, l’an prochain. Pourrions-nous nous en inspirer, à l’heure des grandes pandémies ? Irene
Salinas évite de plonger dans la science-fiction. En revanche, certaines molécules aux propriétés antibactériennes retrouvées dans ces pièges sont déjà en cours d’étude.

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