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

03 - Allier

Du 1er juin au 30 septembre
Exposition "L'ARTISANAT AU FIL DU TEMPS"

Maison de la Combraille
Place Pierre Bitard
03420 Marcillat-en-Combraille
04 70 51 10 23
maisondelacombraille.over-blog.com


07 - Adèche

Jusqu'au 30 septembre
ORGNAC IMMERSIONS

Plongez dans les réseaux réservés aux spéléologues. Côtoyez les bergers du Néolithique dans un site archéologique reconstitué. Volez au dessus de la forêt de chênes verts. Le tout en 360°grâce à un casque de réalité virtuelle !

Grand Site de l’Aven d’Orgnac
Place Robert de Joly
07150 Orgnac–L’Aven
04 75 38 65 10
www.orgnac.com


Du 1er mai au 15 novembre
Exposition "ENTRE TERRE ET EAU"

Crises sociales et environnementales dans le Delta du Danube en Roumanie, à la fin du Néolithique. A près de 2 000 km de l'Ardèche, comment se passe la fin de la Préhistoire au bord du fleuve et de la Mer Noire ? Une exposition franco-roumaine inédite, interactive et immersive, à découvrir à la Cité de la Préhistoire !

Grand Site de l’Aven d’Orgnac
Place Robert de Joly
07150 Orgnac–L’Aven
04 75 38 65 10
www.orgnac.com


14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020
Exposition
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 6 janvier 2019
Exposition "GRAINES"

Elles sont partout… Du petit-déjeuner au coucher, dans nos vêtements, dans notre alimentation, dans nos parcs et jardins… sans même y penser elles font partie de notre quotidien et sont un pilier de la biodiversité végétale.
Cette nouvelle exposition, très ludique, propose à tous les visiteurs de découvrir une grande variété de graines d’ici et d’ailleurs et de s’interroger sur leurs enjeux dans un contexte de changement climatique et sociétal.

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Jusqu’au 31 mars 2019
Exposition de plein air
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


30 - Gard

Du 5 mai au 30 septembre
"O3" Rétrospective de 25 ans de l'art du cube

Nicolas GAL, peintre plasticien présentera une Dériode de création en cube, des oeuvres de jeunesse où est figurée avec les mythes méditerranéens, jusqu'à des oeuvres plus récentes dénonçant l'exil moderne lié à l'eau.

La Maison de l'eau
30122 Les Plantiers
04 66 30 36 55 / 04 66 25 83 41
www.caussesaigoualcevennes.fr


41 - Loir et Cher

Jusqu'au 23 septembre
NOUVEAU SON ET LUMIÈRE AU CHÂTEAU DE BLOIS

Un nouveau spectacle d’un réalisme saisissant. Modélisation 3D de l’architecture grandiose, pistes musicales spatialisées et remixées, vidéo mapping : un château qui s'effondre, qui tremble face à Catherine de Médicis, ou encore un Duc de Guise plus vivant que jamais...

Office de Tourisme de Blois-Chambord
23 place du château
41000 Blois
02 54 90 41 41
http://www.bloischambord.com


Jusqu'au 31 décembre
LES JARDINS DE CHAMBORD

Le château a retrouvé en 2017 ses jardins à la française du XVIIIe siècle avec six hectares et demi au pied de la façade nord du château : plus de 600 arbres, 800 arbustes, 200 rosiers, 15 250 plantes...

Office de Tourisme de Blois-Chambord
23 place du château
41000 Blois
02 54 90 41 41
http://www.bloischambord.com


46 - Lot

9 et 11 octobre
"FÊTE DE LA SCIENCE"

Reflet de l’évolution des sociétés, garant de l ’équilibre de la biodiversité, et lieu d’explorations incroyables, le Gouffre de Padirac présentera un atelier gratuit sur la thématique : « Les grottes, gouffres & abîmes, entre chimie et géologie ».

Gouffre de Padirac
46500 Padirac
05 65 33 64 56
www.gouffre-de-padirac.com


9 et 11 octobre
"FÊTE DE LA SCIENCE"

Journées portes ouvertes au Musée La Planète des Moulins.
Dimanche 7 octobre : de 10 h à 12 h et de 14 h 30 à 18 h. Accueil gratuit grand public.
Lundi 8, mardi 9, jeudi 11, vendredi 12 octobre : Accueil scolaire gratuit sur réservation.
Initiation à l'histoire de la domestication des énergies naturelles.

Musée La Planète des Moulins
144 quai Emile Gironde
46140 Luzech
06 80 83 24 24 / 05 65 31 22 59
www.museelaplanetedesmoulins.fr


49 - Maine et Loire

Du 20 octobre au 4 novembre
"CONTES ET RACONTÉES SPÉCIAL 3-9 ANS"

Les raconte-tapis débarquent au Bioparc pour plonger les enfants dans l’univers des contes animaliers ! Réunis autour de ces magnifiques créations tissées mains animées par nos soigneurs, les enfants découvrent le terrain d’aventure des personnages de l’histoire.

Bioparc Doué la Fontaine
103 rue de Cholet
49700 Doué-en-Anjou
02 41 59 18 58
www.bioparc-zoo.fr


61 - Orne

Du 13 octobre au 23 décembre
Exposition : "LES HAIES", Joël Auxenfans

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr


70 - Haute-Saône

► Du 3 avril au 30 septembre
EXPOSITION "MARTIN LUTHER KING"

Cette exposition retrace la vie et les combats menés par Martin Luther King.

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


76 - Seine Maritime

Du 15 septembre au 15 décembre
Exposition "L’abbé Pierre photographe, un regard sur le monde"

L'exposition présente soixante-dix photographies inédites prises par l’abbé Pierre lui-même dans de nombreux pays. Elles témoignent de la vitalité des personnes pauvres dans le monde et dévoilent le regard lucide et plein d’amour.

Centre abbé Pierre - Emmaüs
Route d'Emmaüs
76690 Esteville
02 35 23 87 76
www.centre-abbe-pierre-emmaus.org


83 - Var

Du 15 juillet à fin septembre
CIRCUIT DES TORTUES

2 circuits d'une journée sont proposés : les produits du terroir (moulin à huile, élevage de chèvre, vignoble) ou Lac des Escarcets et Plaine des Maures. Puis découvrez le Village des tortues accompagné par un guide spécialisé : 1200 tortues, conférence, musée. Adulte 40 € avec repas.
 
Bernard Devaux
83590 Gonfaron
Réservation : 07 87 12 70 80 / 06 62 07 12 22


87 - Haute-Vienne

Du 1er avril au 4 novembre
Exposition : « L’ÉLOGE DE L’ÉTRANGE ET DE L’INCOMPRIS »

Une revisite du Cabinet des Curiosités par 7 artistes qui explorent des thèmes à la fois scientifiques et naturalistes, mais aussi oniriques et bouleversants, merveilleux et revendiquant.

La Cité des insectes
Chaud 87120 Nedde
05 55 04 02 55
www.lacitedesinsectes.com


31 octobre
LA CHASSE D’HALLOWEEN AUX PETITES BÊTES !

La Chasse d’Halloween aux petites bêtes ! Avec dégustation d’insectes ! des cadeaux pour tout le monde mais surtout la famille la mieux déguisée recevra une belle surprise.

La Cité des insectes
Chaud 87120 Nedde
05 55 04 02 55
www.lacitedesinsectes.com

Lieux:

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