Bienvenue dans un nouveau monde... le notre

Les punaises d’eau, témoins de l’évolution
Actualités

Les punaises d’eau, témoins de l’évolution

Si la sélection naturelle explique l'émergence et la diversification des espèces,  les mécanismes génétiques et les facteurs environnementaux qui dirigent ce processus continuent à être explorés dans le détail. Abderrahman Khila, directeur de recherche à l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon (CNRS – ENS Lyon – Université Claude Bernard), et son équipe viennent de préciser ces mécanismes en s’intéressant à une espèce de punaises d’eau.

Rhagovelia appartient au 2000 espèces recensées de punaises d’eau. Sa particularité : elle a développé, aux extrémités de sa deuxième paire de pattes, une structure en éventail, semblable à une sorte de palme, qui lui permet de remonter le courant.

Deux gènes nouveaux

L’équipe de chercheurs a d’abord cherché l'origine génétique de ce caractère. « Le développement de cet éventail résulte de l'expression de deux gènes », explique Abderrahman Khila. Le premier gène est commun à toutes les espèces de punaises d’eau. En revanche, le second n’apparaît que chez Rhagovelia. La forte ressemblance entre les deux gènes fait penser aux chercheurs que le gène spécifique – nommé « geisha » en référence à l’éventail des geishas au Japon –  provient en fait d’une duplication du gène ancestral commun.

Autre constat, les deux gènes sont actifs spécifiquement au bout de la patte de Rhagovelia, alors que chez les autres espèces, le gène ancestral ne semble être actif nulle part dans l’embryon. « C’est un cas rare où deux gènes nouveaux sont responsables du développement et de l’évolution d’une nouvelle structure », se réjouit l’auteur. D’habitude les nouveaux caractères sont souvent dus à des mutations sur des gènes existants, ayant déjà un autre rôle.

L’équipe a aussi remarqué que d’autres gènes, plus anciens, étaient aussi actifs dans les cellules du bout de la patte de l’animal. « L’hypothèse principale est que les nouveaux gènes contrôlent les anciens afin de former cette nouvelle structure », note Abderrahman Khila.

Une structure efficace

Fort de ces découvertes, il restait à comprendre l’impact concret de ces caractères sur le mode de vie des Rhagovelia. L’équipe a comparé le déplacement de quatre groupes de punaises d’eau sur une eau stagnante et dans le courant. Le premier groupe, d’une autre espèce que Rhagovelia, s'est montré le plus rapide sur l’eau stagnante, prouvant ainsi que l’éventail n’offre pas un gain de vitesse.  

En revanche, dans le courant, le deuxième groupe, composé de Rhagovelia, était de loin le plus performant. Les punaises du troisième groupe, auxquelles les chercheurs avaient retiré les éventails, n’étaient pas capable de remonter le courant. Plus intéressant encore, les punaises du dernier groupe, ayant subi une modification génétique afin qu’elles ne possèdent qu’un rudiment d’éventail, réalisaient des performances intermédiaires. « Les éventails permettent aux punaises d’eau de faire des mouvements efficaces, sans dépenser trop d’énergie », précise le généticien.

Le but est maintenant de comprendre comment fonctionne le réseau de gènes à l’origine de la mise en place de ces éventails et notamment comment les nouveaux gènes y participent. Une des pistes est d’étudier d’autres espèces de punaises d’eau, dotées un éventail intermédiaire, plus désordonné, afin de mieux comprendre les différents stades d’apparition de cette structure au cours de l’évolution.
 

Source : Pour la science
Crédit : E. Santos et A. Khila

Les rhagovelia ont développé une structure en éventail qui leur permet de remonter le courant des rivières.

Les punaises d’eau, témoins de l’évolution Actualités

Les punaises d’eau, témoins de l’évolution

Si la sélection naturelle explique l'émergence et la diversification des espèces,  les mécanismes génétiques et les facteurs environnementaux qui dirigent ce processus continuent à être explorés dans le détail. Abderrahman Khila, directeur de recherche à l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon (CNRS – ENS Lyon – Université Claude Bernard), et son équipe viennent de préciser ces mécanismes en s’intéressant à une espèce de punaises d’eau.

Rhagovelia appartient au 2000 espèces recensées de punaises d’eau. Sa particularité : elle a développé, aux extrémités de sa deuxième paire de pattes, une structure en éventail, semblable à une sorte de palme, qui lui permet de remonter le courant.

Deux gènes nouveaux

L’équipe de chercheurs a d’abord cherché l'origine génétique de ce caractère. « Le développement de cet éventail résulte de l'expression de deux gènes », explique Abderrahman Khila. Le premier gène est commun à toutes les espèces de punaises d’eau. En revanche, le second n’apparaît que chez Rhagovelia. La forte ressemblance entre les deux gènes fait penser aux chercheurs que le gène spécifique – nommé « geisha » en référence à l’éventail des geishas au Japon –  provient en fait d’une duplication du gène ancestral commun.

Autre constat, les deux gènes sont actifs spécifiquement au bout de la patte de Rhagovelia, alors que chez les autres espèces, le gène ancestral ne semble être actif nulle part dans l’embryon. « C’est un cas rare où deux gènes nouveaux sont responsables du développement et de l’évolution d’une nouvelle structure », se réjouit l’auteur. D’habitude les nouveaux caractères sont souvent dus à des mutations sur des gènes existants, ayant déjà un autre rôle.

L’équipe a aussi remarqué que d’autres gènes, plus anciens, étaient aussi actifs dans les cellules du bout de la patte de l’animal. « L’hypothèse principale est que les nouveaux gènes contrôlent les anciens afin de former cette nouvelle structure », note Abderrahman Khila.

Une structure efficace

Fort de ces découvertes, il restait à comprendre l’impact concret de ces caractères sur le mode de vie des Rhagovelia. L’équipe a comparé le déplacement de quatre groupes de punaises d’eau sur une eau stagnante et dans le courant. Le premier groupe, d’une autre espèce que Rhagovelia, s'est montré le plus rapide sur l’eau stagnante, prouvant ainsi que l’éventail n’offre pas un gain de vitesse.  

En revanche, dans le courant, le deuxième groupe, composé de Rhagovelia, était de loin le plus performant. Les punaises du troisième groupe, auxquelles les chercheurs avaient retiré les éventails, n’étaient pas capable de remonter le courant. Plus intéressant encore, les punaises du dernier groupe, ayant subi une modification génétique afin qu’elles ne possèdent qu’un rudiment d’éventail, réalisaient des performances intermédiaires. « Les éventails permettent aux punaises d’eau de faire des mouvements efficaces, sans dépenser trop d’énergie », précise le généticien.

Le but est maintenant de comprendre comment fonctionne le réseau de gènes à l’origine de la mise en place de ces éventails et notamment comment les nouveaux gènes y participent. Une des pistes est d’étudier d’autres espèces de punaises d’eau, dotées un éventail intermédiaire, plus désordonné, afin de mieux comprendre les différents stades d’apparition de cette structure au cours de l’évolution.
 

Source : Pour la science
Crédit : E. Santos et A. Khila

Les rhagovelia ont développé une structure en éventail qui leur permet de remonter le courant des rivières.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

21 - COTES-D'OR

Du 8 avril 2017 au 7 janvier 2018
"SAUVAGES"

Lynx boréal, Ours brun, Loup gris, Renard roux et Loutre d'Europe.
Cette nouvelle exposition propose une mise en scène originale adaptée à un public familial. De nombreuses illustrations, schémas, spécimens naturalisés, pièces archéologiques et ostéologiques, témoignages d’experts… apportent des éléments objectifs, de façon claire et synthétique sur ces cinq Mammifères Carnivores. Le visiteur pourra ainsi, en toute connaissance de cause, avoir un avis éclairé sur la place qu’il serait prêt à leur laisser.

Jardin des sciences
Avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville (Parc de l’Arquebuse)
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


30 - GARD

14 avril au 1er mai
"VENEZ VOLER DANS LA GROTTE DE LA SALAMANDRE"

Vivez une expérience extraordinaire : voler en ballon dans une énorme caverne… Embarquer dans l’’Aéroplume, un ballon plus léger que l’’air, mu par la force humaine.

Grotte de la Salamandre
30430 Méjannes le Clap
04 66 600 600
www.grottedelasalamandre.com


40 - LANDES

Du 15 avril au 26 novembre

"L'ART DES CHASSEURS PRÉHISTORIQUES"

A travers cette exposition, la Maison de la Dame propose de découvrir toutes les facettes de l'art des chasseurs préhistoriques.

La Maison de la Dame de Brassempouy
404 rue du Musée
40330 Brassempouy
05 58 89 21 73
www.prehistoire-brassempouy.fr


70 - HAUTE-SAONE

Du 29 septembre au 22 décembre
"LA SÉGRÉGATION ET LA GLOIRE, LES SOLDATS NOIRS-AMÉRICAINS AU CŒUR DE LA GRANDE GUERRE"

Cette exposition traite de l’engagement des noirs-américains dans la 1ère guerre mondiale. Ces derniers bien que libérés de l’esclavage en 1865 subissaient alors des discriminations économiques et sociales auxquelles s’ajoutaient dans les états du Sud des Etats-Unis, la ségrégation raciale.

Maison de la Négritude et des Droits de l'Homme
24 Grande Rue
70290 Champagney
03 84 23 25 45
www.maisondelanegritude.fr


74 - HAUTE-SAVOIE

Jusqu'au 31 décembre 2018
EXPOSITION TEMPORAIRE
"Sibérie centrale et orientale"

Muséum des Papillons
et Insectes du Château de Faverges

293 chemin de la Vie Plaine
74210 Faverges
07 78 41 33 51
www.museum-faverges.com


81 - TARN

Du 1er décembre au 31 janvier 2018
FESTIVAL DES LANTERNES
Féérie des lumières d'Asie

Chaque soir à la tombée de la nuit, la féérie des lanternes chinoises illumine le site classé du parc Foucaud.
Autour du château, sous les arbres millénaires ornés de lumière, dans les bassins et pièces d'eau, vingt tableaux se succèdent entre pagodes, temples asiatiques, animaux fantastiques, nénuphars et autres pandas.

Parc de Foucaud
Avenue Dom Vaysette
81600 Gaillac
https://festivaldeslanternes-gaillac.fr

Lieux:

Découvrir toutes les activités