Les ramifications des nouvelles découvertes sur l’insignifiant placozoaire

En 2014 je vous parlais de « l’insignifiant placozoaire », ces animaux qui ressemblent à des trucs. Pas très précis me direz-vous ? En effet, leur forme n’est pas précise. On dirait des plaques vaguement rondes qui rampent, tout comme le nom de la première espèce découverte l’indique ; Trichoplax adhaerens, ou plus prosaïquement « la plaque à poils qui colle ». Pas très glamour et pourtant ! Et pourtant non.  C’est pas passionnant au premier abord. Ces animaux n’ont pas d’organes et oh révolution, je vous racontais dans mon dernier article qu’il y avait 6 types de cellules au lieu de 4. Voilà voilà. Cool. J’ai dit tout ce qu’il y avait à dire sur le sujet, on se retrouve dans un prochain article. 

Un placozoaire. Voilà. Source : wikipédia 

Nicobola

Bwahahaha bien sûr que si y’a plein de trucs à dire ! Je vous ai bien eu n’est-ce pas ? (bon normalement vous avez vu que l’article était plus long que ça…). Les vrais zoologistes savent que tous les animaux sont intéressants ! Et c’est justement parce que cet animal à l’apparence simple a été délaissé, car considéré comme insignifiant, qu’il a plein de mystères à nous révéler ! Et puis j’ai déjà fait un article là-dessus, ça pouvait ne pas être aussi bref. 

Et pourquoi ces placotrucs seraient important pour la zoologie ?

Alors quoi de neuf chez les placozoaires ? Ben plein de trucs figurez-vous ! Déjà reprenons, les placozoaires sont bien des animaux qui bougent mais ils n’ont pas de muscles ni de système nerveux. Ceux qui suivent au premier rang diront « oui, mais c’est le cas des éponges aussi ! ». Soit, mais les éponges ne se déplacent pas (en tout cas une fois adultes, puis c’est pas si simple, j’en ai parlé ici ; préjugés sur les éponges),. De plus la majorité des zoologistes pense que les ancêtres des éponges n’ont jamais eu de système nerveux ni de muscles. En revanche la majorité des zoologistes pense qu’un des ancêtres des placozoaires possédait un système nerveux. Mieux, ces derniers possèdent plein de gènes en commun avec d’autres animaux qui ont une organisation interne plus complexe. Qu’ont-ils bien pu faire de leurs organes, muscles et système nerveux ? Normalement les animaux dont l’organisation interne se simplifie autant lors de leur évolution sont les parasites. Mais pour autant qu’on sache, les placozoaires qu’on connait ne sont pas parasites. Un mystère pour les zoologistes qui ne s’y sont pas tellement intéressés aux placozoaires en vrai… Alors qu’est-ce qu’il s’est passé pour que d’un coup ils deviennent « hype » ? Ben ces derniers temps y’a un gros débat chez les zoologistes. Je ne vais pas rentrer dans les détails car Pierre Kerner l’a déjà très bien fait ici  : relation avec Bob L'éponge, et je l’ai aussi évoqué ici : casse tête zoologique, mais la classification des animaux est assez bordélique. En gros il y a 5 groupes très anciens d’animaux qui peuvent nous renseigner sur le tout début de l’évolution des animaux en général :

-Les éponges qui n’ont ni système nerveux, ni muscles, ni tube digestif, ni symétrie

-Les placozoaires pareil, mais on pense qu’eux ont eu des muscles, un tube digestif et une symétrie dans le passé

-Les bilatériens, c’est, entre autres, nous, les animaux à deux côtés

-Les cnidaires avec les méduses et les coraux : système nerveux, muscles, tube digestif sans anus, symétrie en « étoile » 

-Et les magnifiques cténaires, un système nerveux, des muscles, un tube digestif sans anus, et deux axes de symétrie perpendiculaires.

Un magnifique cténaire, avouez qu’ils en jettent plus que les placozoaires. Source : wikipédia 

Ben les classifications basées sur les gènes ont beaucoup de mal à résoudre où se placent les cténaires et les éponges en ce moment, et sans vouloir rentrer dans les détails, ça pose beaucoup de questions sur l’origine évolutive du système nerveux et des muscles chez les animaux. Alors pour mieux comprendre l’évolution de ces organes, les gens se sont mis à plus étudier les éponges (enfin !), les cténaires (enfin !) et les cnidaires (on les connaissait pas mal mais mieux les étudier ça fait quand même pas de mal). Et puis bon, les pauvres placozoaires ont été délaissés pendant longtemps. Ceci dit ce débat sur la position des cténaires et l’origine des nerfs et des muscles  n’en finit pas chez les zoologistes et ils ont décidé d’étudier enfin les placozoaires ! Une aubaine pour ces pauvres petites plaques délaissées qui ne demandaient que de l’attention ! Il y a donc eu plusieurs publications dont je vais vous parler brièvement (sinon ce serait bien trop long !)

Les placozoaires vont-ils enfin avoir une place au chaud dans l’arbre évolutif des animaux ?

La première par Laumer et al. en 2018 (j’vous disais que c’était dans l’air du temps) a consisté à essayer de placer avec soin les placozoaires entre tous ces groupes. Pour cela, l’équipe a étudié en détails les gènes de ces animaux. L’étude montre que le groupe évolutivement le plus proche des placozoaires serait les cnidaires. Les flamboyants coraux et les gracieuses méduses associés à ces petites plaques collantes ? Allez, pourquoi pas. Et le taxon (groupe) le plus proches de ce groupe c’est nous, les bilatériens. Mais ça a des conséquences en termes d’interprétation de l’évolution des caractères ! Comme les cnidaires et les bilatériens ont des nerfs et des muscles, ça semble confirmer l’idée que l’ancêtre des placozoaires en avaient et les ont perdu en évoluant. Par ailleurs ça a d’autres conséquences qu’ils soient proches des cnidaires comme vous le verrez plus tard.

Les relations de parentés entre les 5 groupes d’animaux dont je vous parlais. L’étude en question trouve que les placozoaires et les cnidaires sont plus proches entre eux qu’ils ne le sont des autres groupes. Quant aux éponges et aux cténaires, la communauté des scientifiques n’arrive pas à trancher pour savoir de qui ils sont le plus proche. Sources : éponges, cténaires, bilatériens, placozoaires, cnidaires

Une nouvelle espèce surprise !

L’autre découverte par Eitel et al. en 2018 c’est sur leur diversité. Eh oui, le vivant varie, change, et même les êtres les plus mal fortunés de l’évolution (oui je sais je suis sévère, mais c’est affectueux) ont le droit d’avoir un peu de diversité ! Jusque-là une seule espèce avait été décrite, la mal nommée Trichoplax adhaerens, et on se doutait qu’un groupe qui est probablement apparu il y a si longtemps avec les premiers animaux ne pouvait pas avoir qu’une espèce. On avait aussi différentes lignées en laboratoire, dont on savait qu’elles présentaient des variations génétiques. Mais là ces chercheurs sont allés plus loin et ont trouvé des différences assez importantes dans la structure du génome d’une autre lignée provenant de Hong Kong. Montrant même que les deux étaient reproductivement isolés (ils ne peuvent pas faire de bébés plaques ensemble). Les auteurs ont donc décidé non seulement de décrire leur lignée comme une nouvelle espèce mais aussi comme un nouveau genre, dû aux grosses différences de leurs génomes : cette fois ci la bien nommée Hoilungia honhkongensis. En effet, le nom Hoilungia est une mauvaise latinisation de Hoi Lung du cantonais signifiant « dragon des mer », une créature de la mythologie chinoise pouvant changer de forme comme les placozoaires. Asseyez-vous bien et préparez-vous donc à voir un petit dragon :

Voilà. Vous pourrez constater la différence flagrante avec Trichoplax. Si si regardez, y’a un plis là. Bref, vous moquez pas, tous les dragons ne crachent pas de feu, puis changer de forme c’est déjà pas mal. Source : Eitel et al. 2018.

Une découverte non sans gravité

Ensuite Mayorova et al. en 2018, répondent enfin à une question qui était ouverte dans l’article que j’avais écrit précédemment sur les placozoaires, à quoi servent donc leurs cellules brillantes avec un cristal à l’intérieur ? Comme on s’en doutait fortement, une cellule avec des cristaux dedans souvent ça sert à sentir la gravité chez les animaux. Comment l’a-t-on confirmé ? Ben il semble que des lignés de la même espèce peuvent avoir ou pas ces cellules cristallines. En comparant le comportement des animaux avec ou sans ces cellules on s’est rendu compte que les deux lignées ne se comportent pas pareil. Sur un support vertical, les placozoaires avec les cellules cristallines remontent et restent à peu près au même niveau la plupart du temps, alors que celles sans ces cellules se laissent glisser lamentablement vers le bas. Alors ouais c’est pas impressionnant, mais ces animaux n’ont que 6 types de cellules, et ça montre qu’ils peuvent bien sentir leur environnement et coordonner leurs mouvements en fonction de la gravité et cela sans système nerveux. On commence à mieux comprendre pourquoi ils ont autant de gènes, mais je n’ai pas encore fini mon histoire…

Les différentes trajectoires que prennent des placozoaires quand ils ont des cellules cristalines (à gauche) ou pas (à droite). Barres d’échelles : 100µm en haut et 5mm en bas. Source : Mayorova et al. 2018

Donc maintenant on connait la fonction de ces cellules cristallines, et morphologiquement on peut différencier 6 types de cellules chez les placozoaires. C’est mieux que 4 mais ça reste vraiment pas beaucoup. Dans la lignée d’études précédentes qui se demandaient s’il y avait quand même des différences physiologiques entre certaines cellules pourtant  non distinguables, DuBuq et al. en 2019 et Varoqueaux et al. en 2018 ont tenté de voir si ce n’était pas le cas. 

Les cachoteries génétiques des placozoaires révélées

Dubuq et al. sont allés voir où s’exprimaient certains gènes impliqués dans la mise en place de l’organisation d’un animal chez les placozoaires, et dont on se demandait sincèrement s’ils s’en servaient vraiment de ces gènes. Alors non seulement c’est le cas, mais en plus, loin d’une expression aléatoire de ces gènes, ils ont une expression plutôt bien organisée. On a bien un axe ventro-dorsal (on parle d’axe oral/aboral) et l’expression circulaire de certains de ces gènes du centre vers la périphérie, un peu comme une cible. Comme s’ils avaient une symétrie en étoile… ce qui rappelle les cnidaires dont ils seraient proches ! Et comme par hasard l’expression de ces gènes chez les cnidaires est assez similaire ! Donc, malgré leur apparence informe, les placozoaires sont bien organisés de manière précise grâce à ces gènes, et leur organisation semble être similaire à celle qu’on trouve chez les anémones et les méduses, même s’ils ont l’air plus simple !

(Cliquez pour agrandir) Illustration de comment s’expriment les différents gènes chez Trichoplax. Remarquez l’organisation en forme de cible. Source : Dubuq et al. 2019.

Mode d’emplois pour froisser ou faire tourner la tête à un gentil placozoaire

L’étude de Varoqueaux et al., elle, s’intéresse au comportement de Trichoplax adhaerens avec une approche assez chouette. Si l’ancêtre des placozoaires avait un système nerveux, alors il doit en rester des traces dans leur génome. Mieux, des traces de molécules impliquées dans la communication des neurones ! Ils ont donc cherché des « neuropeptides », c’est un peu comme des mini protéines qui permettent de réguler l’activité des neurones. A partir des gènes des neuropeptides décelés dans le génome ils ont fait deux choses : ils ont fait des anticorps qui permettent de savoir où ils se trouvent dans l’animal (en se fixant sur les molécules qu’on cherche et en produisant un signal coloré là où ils se sont fixés), et ils ont produit ces neuropeptides pour voir ce qu’il se passe quand on met ces neuropeptides dans l’eau de Trichoplax. Grâce aux anticorps, ils ont remarqué que ces neuropeptides se retrouvent eux aussi de manière concentrique dans l’animal. Ce qui montre qu’il y a encore différentes cellules qui produisent (ou du moins contiennent) ces neuropeptides ! Mais le plus cool c’est quand on met ces neuropeptides dans l’eau, ça provoque trois types de comportements : le froissement, l’arrondissement et la rotation, et le fait de tourner en spirale et de s’aplatir (oui, ça leur donne pas l'air malin). Ca veut dire plusieurs choses, le catalogue de comportement est encore plus grand que ce qu’on pensait, c’est-à-dire jusque là plus ou moins ramper, manger et changer de forme, mais certains de ces comportements sont modulés par des molécules qui en théorie agissent sur le système nerveux. Or rappelez-vous, les placozoaires n’ont pas de système nerveux ! Comment ils font pour intégrer le signal de ces molécules ? On ne sait pas encore, mais ça promet d’être intéressant à étudier ! 

(Cliquez pour agrandir) A gauche les zones où on trouve certains neuropeptides, remarquez encore la disposition en «cible». A droite deux exemples de changement de comportements en présence de certains neuropetides. Détachement et repliement avec la SIFG-amide, et aplatissement extrême et rotation avec la LF-amide. Les barres d’échelles font 200µm. Source : Varoqueaux et al. 2018.

Ah enfin une explication au titre tordu de l’article !

La dernière découverte c’est ma préférée ! C’est celle qui m’a inspiré pour écrire cet article (puis après j’ai rattrapé la littérature récente et j’ai pas résisté à vous en parler). C’est la découverte d’une nouvelle espèce de placozoaire par Osigus et al. en mars 2019  ! « Encore ? » me direz-vous ? C’était déjà le cas de Hoilungia honhkongensis qui malgré son nom un peu trop stylé pour ce à quoi il ressemble, a quand même grosso modo carrément la même gueule que Trichoplax adhaerens (alors que les placozoaires n’ont même pas de gueules). Non, là on a quelque chose de bien différent, celui-ci ressemble à… heuuuu je sais pas trop, à des racines je dirais ? Voyez vous-même ! C’est trop bien !

Polyplacotoma mediterranea, le nouveau placozoaire palpitant ! Source Osigus et al. 2019

Eh oui cette fois ci c’est pas juste une plaque ronde, mais c’est une plaque ramifiée ! Et pour le coup le nom Polyplacotoma mediterranea lui va comme un gant, puisqu’il signifie qu’il se sépare en plusieurs plaques et qu’il vient de la Méditerranée (plus précisément de l’Italie). Cette nouvelle espèce est plus grosse que les deux précédentes qui peinaient à atteindre le millimètre, puisque ce géant peut atteindre le centimètre ! Alors alors ? De nouveaux types de cellules ? Qui sait peut-être même des organes internes ? Et comment on est sûr que c’est un placozoaire ? Tant de questions ! Tant d’exaltation ! Heuuu pardon, je m’emporte.  Malheureusement cet animal est assez rare et fragile et la majorité des animaux ont été utilisés pour les analyses du génome. Par ailleurs, contrairement aux deux autres espèces, les chercheurs n’ont malheureusement pas réussi à cultiver celle-ci. Par contre les gènes de ses mitochondries (la centrale énergétique de la cellule) montrent que c’est bien un placozoaire et que Hoilungia et Trichoplax sont plus proches entre eux qu’ils ne le sont de Polyplacotoma. Et cette découverte montre que la diversité des placozoaires est encore mal connue, et qui sait, on en trouvera peut-être avec des muscles et/ou un système nerveux, ce qui nous permettrait de bien mieux comprendre l’origine de ces organes ! Et puis qui dit plus d’espèces dit meilleure compréhension de leur évolution, et comme je vous disais, une meilleure compréhension de l’évolution des autres groupes d’animaux dont je vous parlais ! C’est comme un puzzle, plus on rajoute de pièces, et plus l’image devient claire. Ca soulève aussi d’autres questions, comme : qu’en est-il des organisations concentriques d’expression de gènes ou de présence de neuropeptides chez Polyplacotoma qui n’est pas rond ? 

Bref, la découverte de ce petit animal ouvre plusieurs ramifications de questions et de potentielles réponses en zoologie ! Nos « insignifiants » placozoaires le sont de moins en moins en fonction des découvertes, et comme souvent, plus on étudie une chose et plus elle nous paraît complexe et importante, et aucun organisme ne devrait être délaissé, car chacun a son propre lot de mystères et d’histoires étonnantes !

Une découverte qui devrait inspirer certains zoologistes, il y en aurait même qui se seraient déjà tatoué ce drôle d’animal !

Un tatouage de Polyplacotoma mediterranea… Source : je vous laisse deviner…

Nicobola

Mais non ce n’est pas vraiment la fin ! Les placozoaires ont d’autres secrets à nous révéler comme… Allez non, ça ira pour aujourd’hui, j’ai vraiment fini !

Sources :

DuBuq TQ, Ryan JF et Martindale MQ. 2019. “Dorsal–Ventral” Genes Are Part of an Ancient Axial Patterning System: Evidence from Trichoplax adhaerens (Placozoa). Molecular Biology and Evolution. https://doi.org/10.1093/molbev/msz025

Eitel M, Francis WR, Varoqueaux F, Daraspe J, Osigus H-J, Krebs S, et al. 2018. Comparative genomics and the nature of placozoan species. PLoS Biology 16(7): e2005359. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2005359

Laumer CE, Gruber-Vodicka H, Hadfield MG, Pearse VB, Riesgo A, Maioni JC and Giribet G. 2018. Support for a clade of Placozoa and Cnidaria in genes with minimal compositional bias. eLife, 7:e36278. https://doi.org/10.7554/eLife.36278.001

Mayorova TD, Smith CL, Hammar K, Winters CA, Pivovarova NB, Aronova MA, Leapman RD et Reese TS. 2018. Cells containing aragonite crystals mediate responses to gravity in Trichoplax adhaerens (Placozoa), an animal lacking neurons and synapses. Plos One, 13(1): e0190905. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0190905

Osigus HJ, Rolfes S, Herzog R, Kamm K et Schierwater B. 2019. Polyplacotoma mediterranea is a new ramified placozoan species. Current biology 29(5) pR148-R149. https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.01.068

Varoqueaux F, Williams EA, Grandemange S, Truscello L, Kamm K, Schierwater B, Jékély G et Fasshauer D.  2018. High Cell Diversity and Complex Peptidergic Signaling Underlie Placozoan Behavior. 28(21) p3495-3501. https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.08.067

Nicobola

La fleur ancestrale, une fleur comme on n’en fait plus

Article invité écrit par Laetitia Carrive, une des auteures de l'étude scientifique dont il est question ici.

Il y a à peine quelques jours, Boris parlait ici-même de « l’abominable mystère » que constituait, pour Darwin, l’origine de la diversité des plantes à fleurs (ou angiospermes pour le nom savant). Comment, à partir d’un ancêtre commun à toutes ces plantes, a-t-on obtenu la diversité immense de formes, de structures, de couleurs, d’odeurs, que nous observons actuellement dans la nature ? En peu de temps en plus, puisque ce groupe semble apparaître brutalement dans le registre fossile et l’on trouve des fossiles assez différents d’âges proches. Quel scénario pourrait donc raconter l’histoire de ces plantes et de leur apparente radiation si soudaine ? 

Échantillon de la diversité de morphologies florales dans vingt-cinq familles de plantes à fleurs. De gauche à droite puis de haut en bas : Plantaginaceae, Iridaceae, Apiaceae, Gentianaceae, Musaceae, Melastomataceae, Passifloraceae, Orobanchaceae, Nymphaeaceae, Poaceae, Xanthorrhoeaceae (croyez-en l’orthographe !), Crassulaceae, Sapindaceae, Saxifragaceae, Arecaceae, Boraginaceae, Asparagaceae, Asteraceae, Brassicaceae, Orchidaceae, Malvaceae, Apocynaceae, Ranunculaceae, Salicaceae, Convolvulaceae. Photos : Laetitia Carrive.

Alors ici je voudrais vous parler d'une étude toute neuve (et en libre accès ici !) qui vient s'ajouter à l'édifice des réponses à cette grande question de la diversité des plantes à fleurs et à laquelle j'ai eu la chance de participer. En fait, pour pouvoir raconter une histoire, il faut bien un point de départ. Et pour pouvoir dire « les angiospermes ont produit toute cette diversité grâce à tel ou tel événement, mécanisme ou processus », ça aiderait d’avoir une idée d’à quoi elles pouvaient bien ressembler au début de leur histoire. Voici donc la question à laquelle Hervé Sauquet, l’auteur principal de cette étude, s’est attaqué : à quoi ressemblait la fleur du dernier ancêtre commun de toutes les plantes à fleurs ? 

Un tout petit détour clarificateur sur cette idée de dernier ancêtre commun, il ne s’agit pas de la première fleur, comme on peut le lire parfois, mais de la fleur la plus récente dont descendent toutes les fleurs qu’on observe aujourd’hui. Il y a certainement eu des fleurs plus anciennes, mais on ne pourra jamais être sûrs d’avoir trouvé les premières. 

Le pourquoi du comment

Comme vous vous en doutez, s’il s’agit d’un abominable mystère depuis le milieu du dix-neuvième siècle, beaucoup de botanistes ont déjà réfléchi à cette question et déjà proposé des hypothèses. Certains ont proposé que les fleurs ancestrales aient ressemblé à des magnolias (photo plus bas), soient de grandes fleurs hermaphrodites dont les parties fertiles (les étamines et les carpelles, voir photos d’explications plus bas) sont portées par un genre de cône. D’autres ont pensé qu’elles étaient plutôt petites, à sexes séparés, avec un nombre variable de tépales, d’étamines et de carpelles, comme Amborella (photo ci-dessous), une plante néocalédonienne groupe-frère de toutes les autres plantes à fleurs actuelles. Elles auraient aussi pu ressembler aux fleurs des nénuphars (Nymphaeaceae, photo ci-dessous) ou du poivre (Piperaceae, photo plus bas). Chercher la morphologie d’une fleur parmi des espèces qui ont au moins 140 millions d’années de plus est problématique, puisque cela suppose que certaines fleurs actuelles seraient « plus primitives » que d’autres. Malgré cela il y a derrière toutes ces hypothèses des arguments sérieux, aussi bien au niveau paléontologique que morphologique. Mais aucune des hypothèses principales ne s’était particulièrement dégagée et les méthodes analytiques que l’on utilisait jusque récemment butaient sur certaines questions, notamment celle de l’hermaphrodisme (des étamines et des carpelles fonctionnels dans la même fleur ou des fleurs mâles et femelles séparées) et de l’organisation de ces fleurs ancestrales (Endress & Doyle, 2009). 

De gauche à droite : Amborella trichopoda (Amborellaceae), fleurs males (source, Wikimedia Commons), Piper cubeba (Piperaceae), inflorescence (source, Wikimedia Commons), Magnolia liliflora (Magnoliaceae), fleur (photo : Laetitia Carrive), et Nymphaea alba (Nymphaeaceae), fleur (photo : Laetitia Carrive). 

Photos de deux fleurs représentant les différents organes dont cet article parle selon que la fleur est différenciée ou non. À gauche : Potentilla neumanniana (Rosaceae) et à droite Anemone pratensis (Ranunculaceae). Photos : Laetitia Carrive.

Nous sommes maintenant à une époque où l’amélioration des techniques de séquençage d’ADN, l’augmentation de la puissance des ordinateurs et de la puissance des algorithmes permettent de produire des arbres de parenté – phylogénies – pour des groupes d’organismes de plus en plus grands. Parallèlement, l’avancée des technologies de l’information et de la communication permet la création de grandes bases de données participatives, multi-utilisateurs et délocalisées, accessibles depuis n’importe quel périphérique connecté à internet. Ces deux types de données (des grandes phylogénies, des grandes bases de données) sont les ingrédients de méthodes appelées méthodes probabilistes qui permettent de déterminer statistiquement, pour un caractère donné (la symétrie des fleurs, par exemple), l’état qu’avaient le plus probablement les différents ancêtres si l’on connait les relations de parenté et l’état de ce caractère dans la diversité actuelle. Une phylogénie très complète déjà publiée (Magallón et al, 2015) a servi de point de départ à beaucoup de nouvelles analyses phylogénétiques pour pouvoir tester plusieurs hypothèses sur l’âge des angiospermes et leurs relations de parenté. Par ailleurs, pendant plusieurs années, un immense jeu de données sur la morphologie des fleurs a été développé, couvrant presque toute la diversité (86% des familles, par exemple) et assemblé par une multitude de personnes, dont j’ai fait partie. Il a fallu ensuite des centaines d’analyses et des milliers d’heures de calculs pour évaluer l’incertitude pesant sur tous les différents résultats et s’assurer d’avoir des résultats cohérents et solides. 

Aux origines : l’ancêtre 

Et sans plus attendre, voici donc la reconstitution de l’ancêtre commun des plantes à fleurs :

À gauche, le diagramme floral, qui est une représentation formelle et normalisée très utilisée (parce que tous les botanistes ne sont pas des supers dessinateurs !), qui résume la plupart des résultats sur les différents états ancestraux ; à droite, une reconstitution en 3D de cet ancêtre, qui part des résultats du papier et laisse ensuite l’imagination de l’artiste compléter ce que l’on ne sait pas ou ce que l’on n’a pas étudié. Sur cette reconstitution en 3D, par exemple, ni la forme ni la couleur des différentes parties n’ont été étudiées. En revanche la symétrie radiaire (en « étoile »), la bisexualité de la fleur, le nombre de cycles et de pièces par cycle, la position de l’ovaire etc. sont bien des résultats des analyses. Et puis comme c’est beau la 3D, vous pouvez voir ici le modèle sous toutes ces coutures. Source du diagramme, source du modèle, Sauquet et al, 2017. 

Cette fleur était donc probablement hermaphrodite, était organisée en plusieurs cycles de tépales indifférenciés et libres (séparés, non-fusionnés), avait une symétrie radiaire, plus de six étamines organisées en cycles de trois (voir photo d’explications plus haut) et qui libéraient leur pollen vers le centre de la fleur, plus de cinq carpelles portés au-dessus du réceptacle, organisés en spirale. 

Beaucoup d’articles de presse et beaucoup de commentaires disent que cette fleur ressemble à un magnolia. Je vois là-dedans un peu de la vieille et fausse idée que les magnolias sont les « plus ancestrales » des fleurs, idée qui a malheureusement la peau bien dure. Sans doutes que la forme et la couleur des tépales de cette reconstitution ressemble un peu aux magnolias mais ce ne sont que des libertés artistiques. Et d’ailleurs d’autres y ont vu une ressemblance à d’autres fleurs, bien éparpillées dans la phylogénie (elle a aussi été comparée à un lys, un nymphéa, un lotus, une rose…). 

En réalité un des résultats les plus importants de cette étude est que cette fleur ne ressemble à aucune encore présente de nos jours. Autrement dit, tous les descendants qui ont survécu jusqu’à nous ont évolué d’une manière ou d’une autre par rapport à leur ancêtre commun pour au moins quelques-uns de la vingtaine de caractères étudiés. 

Une fleur comme on n’en fait plus, mais d’où viennent toutes les suivantes…

Voilà donc le point de départ de l’histoire des angiospermes. On se demande alors immédiatement comment, de cette fleur ancestrale, on a pu aboutir à la diversité actuelle et à la morphologie des grands groupes d’angiospermes, comme par exemple les Magnoliidae, les monocotylédones (dont Boris a déjà parlé sur ce blog), les eudicotylédones qui contiennent elles-mêmes le groupe immense des Pentapetalae. 

Exemples de représentants des quatre groupes dont je viens de parler : Magnolia stellata pour les Magnoliidae, Lilium martagon pour les Monocotylédones, Meconopsis grandis pour les Eudicotylédones et Dianthus furcatus pour les Pentapetaleae. Chacune de ces espèces est un exemple de morphologie courante dans ces groupes mais en aucun cas elles ne sont censées représenter une image des ancêtres reconstruits des groupes auxquelles elles appartiennent. Photos : Laetitia Carrive.

Les analyses d’états ancestraux ont donc également été effectuées pour quatorze autres nœuds de l’arbre des plantes à fleurs et donc une reconstitution de la fleur de quatorze sous-groupes a été effectuée selon la même méthodologie qu’indiqué plus haut. Voici un schéma simplifié des diagrammes floraux probables des ancêtres de certains de ces sous-groupes replacés sur une phylogénie simplifiée :

Diagrammes floraux reconstruits à partir des résultats d’états ancestraux pour quelques nœuds-clefs de l’arbre des angiospermes, représentés sur une phylogénie résumée. Source, Sauquet et al. 2017.

Au-delà du fait que ces ancêtres en eux-mêmes apportent des éléments de réponse aux questions que l’on pourrait se poser sur l’évolution des groupes qui descendent d’eux, ils représentent aussi des étapes sur les chemins menant de l’ancêtre des angiospermes aux fleurs actuelles, des genres de passages obligés. Il devient donc possible de proposer des scénarios qui expliquent le début de l’histoire des plantes à fleurs, les chemins qui mènent de l’ancêtre aux différents grands groupes. Il suffit, par exemple, de perdre des cycles entiers pour arriver à la fleur ancestrale des Magnoliidae ; de devenir unisexué et spiral pour ressembler à Amborella ; de perdre encore plus de cycles pour aboutir aux Monocotylédones ; ou de fusionner des cycles entre eux et de différencier des pétales et des sépales pour arriver aux Pentapetalae. Ces séries de changements hypothétiques pourraient servir de points de départ à des recherches avec d’autres approches (en évolution du développement et en paléontologie notamment), qui pourraient en retour rejeter, ou compléter et affiner notre connaissance des différents chemins qu’a pris l’évolution pour aboutir à cette si grande diversité. 

Cette semaine on a réalisé un grand pas vers une résolution de l’abominable mystère et j’espère que ce morceau d’histoire des plantes à fleurs est aussi excitant à découvrir que ça a été de participer à sa construction et de voir maintenant cette image en 3D un peu partout sur les sites de news scientifiques et de vulgarisation !

Bibliographie 

Sauquet, H. et al. The ancestral flower of angiosperms and its early diversification. Nat. Commun. 8, 16047 doi: 10.1038/ncomms16047 (2017).

Endress, P. K. & Doyle, J. A. Reconstructing the ancestral angiosperm flower and its initial specializations. Am. J. Bot. 96, 22–66 (2009).

Magallón, S., Gómez-Acevedo, S., Sánchez-Reyes, L. L. & Hernández-Hernández, T. A metacalibrated time-tree documents the early rise of flowering plant phylogenetic diversity. New Phytol. 207, 437–453 (2015).

Laetitia

Actuellement en thèse à la fac d’Orsay, je travaille aujourd’hui sur l’évolution de la fleur dans la famille du bouton d’or. Après plusieurs années à trainer dans une association naturaliste avec certains membres de l’équipe du bocal, j’ai effectué un master de systématique du muséum d’histoire naturelle. C’est lors de mes stages de master et du début de ma thèse, en travaillant avec Hervé Sauquet, que j’ai participé à l’assemblage du jeu de données morphologiques utilisé dans cette étude sur l’ancêtre des plantes à fleurs. 

Aventures brésiliennes – L’herbier de Rio de Janeiro

Salut tout le monde ! ça faisait un boutte que je n’avions point rédigé icitte (okay jvais arrêter de parler comme ça, ça va m’énerver). Et pour cause : dans le cadre de mon doctorat, je suis parti au Brésil. Voui voui tout à fait. Là. En vert.  

Le Bresil [source]

Et même plus particulièrement, à Rio de Janeiro. Eh ouais, rien que ça.  

Rio de Janeiro [source]

Mon sujet de doctorat, pour faire cours, s’intéresse à la biogéographie d’un genre de Légumineuses, le genre Crudia, qui se retrouve en Amérique du Sud, en Afrique de l’Ouest et en Asie du Sud est. Il faut savoir qu’à cette échelle taxonomique, ce type de répartition est plutôt atypique. De plus, ce genre est très diversifié, comparé aux autres genres évolutivement proches. Je cherche à savoir s’il existe un lien entre cette répartition peu courante et très étendue, et cette diversité relativement importante.

Bref. Je vais passer un peu plus de trois mois (au Brésil hein, pas à Rio), ça va en faire des aventures botaniques à raconter ! Commençons dès à présent avec la présentation d’un travail que bon nombre d’étudiants et chercheurs en botanique systématique doivent réaliser, à un moment ou un autre de leur carrière : j’ai nommé, le travail en herbier.

Un herbier, qu’est ce que c’est ? Ça peut décrire plusieurs choses. Par exemple, on peut parler d’un herbier pour désigner une collection de plantes pressées et conservées par un botaniste amateur. Mais la plupart du temps, un herbier désigne une institution scientifique qui étudie, classe et stocke des spécimens de plantes séchées, classées sur des étagères. Ce sont en majorité des plantes entières ou des portions de branches comportant des feuilles, parfois des fleurs et des fruits. On y trouve aussi des portions de spécimens conservés en alcool, comme les fleurs ou les fruits. En particulier, ces herbiers sont les lieux où sont conservés les types (voir paragraphe suivant, pas de panique !) des espèces décrites par les scientifiques.

Un type, qu’est ce que c’est ?

Ce que l’on appelle un type dans le jargon botanique (et en taxonomie et nomenclature en général), c’est un individu, ou dans le cas d’une plante, une portion de l’individu, qui sera considéré comme porteur de tous les attributs diagnostiques permettant d’identifier une espèce, c'est-à-dire l’ensemble des caractères propres à une espèce et qui permettent de la différencier des autres espèces. Dans les herbiers et dans les collections taxonomiques, les types sont reconnaissables à la présence d’une étiquette rouge signifiant que c’est un spécimen clé. Par exemple, vous pouvez observer ici le type de Crudia klainei, une des espèces sur lesquelles je travaille.

Eh oui,  c’est une branche avec des feuilles sèches, toutes racornies. C’est en général ce qui arrive quand on fait sécher des plantes entre deux feuilles de papier, c’est pas forcément joli-joli à voir. Mais dans ce cas, quel intérêt à avoir un spécimen tel que celui-ci quand on pourrait avoir des photos à la place ? Tout simplement parce que d’une part, ce spécimen est historique et que la description de l’espèce telle qu’elle a été validée dans un journal scientifique est étroitement associée à ce spécimen en particulier, et que d’autre part, il est bien plus facile de travailler sur un spécimen réel que sur une photo. Car avec un spécimen, vous pouvez tourner les feuilles (avec délicatesse, c’est fragile !), réexaminer tel ou tel caractère… ce qui est infaisable sur une photo ! D’autre part, avoir un spécimen conservé en herbier permet d’avoir une preuve réelle de l’existence d’une espèce : on sait qu’on a bien un spécimen correspondant à une espèce en particulier, stocké quelque part dans un herbier. D’où l’intérêt d’avoir tous ces spécimens et tous ces types dans les herbiers, aux quatre coins du monde.

Le travail d’herbier à proprement parler

Un herbier, c’est comme une bibliothèque. Dans une bibliothèque, vous avez plusieurs choix à votre disposition lorsque vous travaillez : lecture, écriture, consultation de documents sur différents médias, discussion avec les bibliothécaires s’il s’agit d’une bibliothèque spécialisée… ce qui est le cas pour un herbier ! Et on y fait exactement ce qu’on peut faire dans une bibliothèque, sauf que les livres sont remplacés par des milliers voire millions de spécimens sur les étagères.

Herbier du MHNH de Paris. Sur la gauche, ce sont des compactus, des armoires mobiles ou les specimens sont stockes sur des etageres. [source]

Ainsi dans un herbier, on peut étudier les spécimens de plusieurs manières, plus ou moins en détail, on peut aussi en prélever certains fragments pour en faire des analyses ADN (si si je vous assure, ça fonctionne bien ! c’est juste un peu long. Et le prélèvement sur les specimens types est très sévèrement contrôlé, voire dans la plupart des cas, interdit), on peut réhydrater certaines parties pour mieux les étudier « en 3D » (les fleurs en particulier supportent mal le passage sous presse), on peut également redécrire un spécimen mal identifié ou même décrire une nouvelle espèce !

Alors maintenant, je vais vous parler de ce que je fais, dans le cadre de mon doctorat. Pas forcément de mon sujet de recherche en entier (et ça, je saurais de quoi il retourne quand ma thèse sera écrite et pas avant) mais de ce que je réalise lorsque je suis à l’herbier.

Au commencement fut… le spécimen

Le but de la manœuvre ici était d’assigner un nom d’espèce aux différents spécimens qui n’en portaient pas. En effet, dans toute grande collection d’herbier, certains spécimens ont juste été identifiés par le nom de genre mais pas par le nom d’espèce, par manque de temps ou par manque de connaissances sur lesdites espèces.

Ma tâche a été facilitée ici par le fait qu’au Brésil se trouvent seulement six espèces du genre Crudia (sur lequel je travaille), qui en compte une cinquantaine, réparties en Afrique, Amérique du Sud et Asie du Sud Est. Donc je suis chanceux, je n’ai à faire de différence « que » entre six espèces. Voici ma méthode opératoire : je commence par prendre des notes sur chaque spécimen que j’ai sous les yeux, de manière à brosser la diversité morphologique présente au sens de chaque espèce… mais aussi de chaque spécimen, car il existe une variation morphologique importante. Tout particulièrement, les espèces étudiées ici sont très proches morphologiquement et ont souvent des fleurs identiques. Or, ce qui est le plus utile en général en botanique, c’est de regarder les caractères portés par les fleurs pour distinguer les espèces entre elles. Ici, pas de chance, c’est difficilement faisable. Il est donc essentiel de se concentrer sur d’autres caractères, et c’est là qu’entre en jeu l’œil affuté du taxonomiste : je me concentre sur les caractères foliaires (c'est-à-dire les caractères portés par les feuilles) ! Ici, particulièrement sur la forme des folioles (qui sont une sous-division des feuilles lorsqu’elles sont composées) et leur aspect (poilues ou non). Oui mais voilà, parfois, ça ne marche pas ! Et je ne peux pas trancher entre deux espèces. Alors je regarde d’autres caractères portés par les fruits cette fois ci. En combinant les caractères des feuilles et des fruits, je suis capable de rattacher un spécimen à une espèce ou une autre… la plupart du temps. Car oui parfois, il faut bien savoir s’avouer vaincu !       

A : Crudia aequalis, B : Crudia amazonica, C : Crudia bracteata, D : Crudia glaberrima, E : Crudia oblonga, F : Crudia tomentosa [source]

Non seulement il est possible d’assigner un nom d’espèce à un spécimen qui n’en avait pas encore, mais il est aussi possible de revoir le travail des chercheurs précédents qui peuvent avoir fait des erreurs. C’est en cela qu’un herbier n’est pas une grosse collection de plantes mortes stockées sur les étagères : c’est une bibliothèque en constante évolution au gré des nouvelles classifications, des nouvelles espèces découvertes et des révisions taxonomiques.

De telles bibliothèques sont réparties à travers le monde et ont chacune des collections de référence, la plupart du temps lié à un passé historique spécifique. Ainsi, les herbiers des Pays-Bas possèdent de nombreux spécimens rapportés d’Asie lors de la période coloniale, de même que les herbiers de France possèdent de nombreux spécimens africains. Les herbiers des pays du Nord possèdent en général une gamme étendue de spécimens anciens venant du monde entier tandis que les herbiers des pays du Sud ou émergents possèdent des spécimens récents provenant souvent du pays même où se situe l’herbier. Il faut donc choisir les endroits où l’on va étudier en fonction des objectifs de recherche que l’on s’est fixé !

La prochaine fois, je vous parlerai du travail réalisé à l’herbier de Belém, qui est ma prochaine destination. J’espère y trouver au moins autant sinon plus de spécimens qu’à Rio et je vous présenterai un autre type de travail qui peut être réalisé sur les spécimens à disposition.

Et en bonus, voici à quoi ça ressemble, un environnement de travail à l’herbier.

Un plan de travail comprend, en général, une loupe binoculaire avec un système d’éclairage, de la place pour étaler les spécimens et parfois un ordinateur (comme c’est le cas ici)

Pour prendre des photos détaillées, on utilise en général un pied pour fixer l’objectif afin d’avoir toujours le même angle de vue. Parfois, il s’avère qu’un tel dispositif ne soit pas disponible alors il faut savoir improviser avec les moyens du bord !

Boris

Entourloupes naturalistes : des serpents imposteurs

Crédits : R. Bartz

« Il devait être et fut, pour l'Eve ennuyée de son paradis de la rue du Rocher, le serpent chatoyant, coloré, beau diseur, aux yeux magnétiques, aux mouvements harmonieux, qui perdit la première femme » [Une fille d'Eve (1834) - Honoré de Balzac]

Et si LE serpent, celui responsable de tous les maux de l’humanité, celui pour lequel nous croupissons sur Terre dans la misère et la douleur, loin des fruits délicieux du Paradis... Et si cette créature rampante vicieuse que tout le monde accable et dont le nom résonne aux oreilles comme une menace, une injure… Et si ce serpent… n’en était pas un ? C’eut été le plus beau subterfuge pour la vile créature qui nous a fait tomber du ciel : se faire passer pour un autre, jeter la pierre à tout jamais sur les vrais serpents, les faire à sa place les coupables éternels de la misère humaine…

Chute et expulsion d’Adam et Ève du paradis terrestre. Crédits : Michelangelo.

S’il y a bien une chose à retenir en biologie, c’est que les apparences sont parfois trompeuses. Avoir des ailes ou un bec ne fait pas de vous un oiseau. De même, une créature rampante, sans pattes apparentes, longue, pleine de vertèbres et d’écailles, n’est pas forcément un serpent. Les imposteurs sont nombreux, aussi avant de vous donner quelques exemples, tâchons de définir ce qu’est un serpent.

Selon Wikipédia, les serpents « sont des reptiles au corps cylindrique et allongé, dépourvus de membres apparents ». Mais surtout, ils « forment le sous-ordre des Serpentes ». Car c’est bien ça l’information importante. Les serpents forment un groupe, c'est-à-dire qu’ils ont un ancêtre commun, et qu’ils sont donc tous proches parents entre eux. Les serpents font partie de l’ordre des squamates, un groupe qui contient la majorité de ce qu’on appelle traditionnellement les reptiles, et qui comprend beaucoup d’autres espèces comme des lézards, iguanes ou caméléons. Les relations phylogénétiques (ou relations de parenté) entre toutes ces espèces ont fait l’objet, et feront encore l’objet, de nombreuses études, aussi les classifications sont-elles variables selon les résultats considérés. Selon une des dernières études publiée cette année, voici (en simplifié) l’arbre des squamates :

Relations phylogénétiques simplifiées, d’après la publication de Reeder et al. 2015.

Ainsi, tout comme un régime alimentaire ne suffit pas à garantir l’appartenance à un groupe (petite piqure de rappel), les caractéristiques physiques en tant que telles ne déterminent pas à elles-seules ce qu’est un serpent, contrairement aux relations de parenté. Et si l’arbre phylogénétique nous apprend que les serpents sont proches des Anguimorpha (les varans par exemple) et des Iguania (caméléons et compagnie), on se rend rapidement compte que d’autres prétendants au titre de serpent, de par leur physique, en sont du coup écartés. Voici quelques-uns de ces imposteurs…

Les amphisbènes ne se donnent pas tant de peine

Pas besoin de chercher bien loin pour trouver les premiers imposteurs : on repère tout de suite, sur l’arbre phylogénétique, ces espèces de gros vers serpentiformes que sont les amphisbènes. Peu connus, si ce n’est sous leur homonyme mythologique, ces animaux sont adaptés à une vie souterraine. Ils creusent des galeries dans la terre, le sable ou le tapis végétal, et passent presque tout leur temps sous la surface, notamment à la recherche d’insectes et larves en tous genres à se mettre sous la dent. Hormis une famille qui a conservé des pattes, l’absence de membres propres à creuser des galeries relègue ce rôle à leur tête. Au point que pour certains, la forme rappelle fichtrement celle d’une pelle.

Tête et crâne, parfaitement adapté pour creuser, de l’amphisbène Leposternon microcephalum. Crédits : Harvard College et J. Maisan

Les amphisbènes ont développé d’autres adaptations à ce mode de vie, tels des narines dirigées vers l’arrière, des yeux recouverts d’une peau translucide, ou encore, comme on peut le voir ci-dessus, une mâchoire inférieure en retrait, avantage certain pour ne pas s’en mettre plein la bouche en creusant. Comme ces énergumènes ne sont pas naturellement présents en France (on les retrouve essentiellement dans les régions tropicales et subtropicales), voici quelques photos pour apaiser votre curiosité.

Dans l’ordre : Amphisbaena fuliginosa, Amphisbaena alba, Blanus cinereus (que l’on trouve notamment en Espagne) et Bipes biporus (connu pour ses membres antérieurs dotés de griffes qu’il utilise pour creuser). Crédits : B. Dupont, D.B. Provete, R. Avery et M. Harms

Y’a comme anguille sous roche chez les lézards

Retour sur l’arbre de famille des squamates. Il y a un groupe qui paraît louche, de par son nom… Si les Anguimorpha contiennent bien les varans, ce n’est sans doute pas eux qui sont « de la forme d’un serpent » (selon la traduction latine d’Anguimorpha). Au milieu des lézards en tous genres (le groupe contient par ailleurs de très notables lézards venimeux) se cachent donc des créatures un brin plus serpentiformes, et pourtant bien connues : ce sont les orvets et affiliés, les bien (sur)-nommés lézards apodes (« sans pattes »).

Ainsi, contrairement aux idées reçues, les orvets relativement courants de nos jardins s’appelleraient davantage des lézards que des serpents. Et ce en dépit de leur corps longiforme recouvert d’écailles et leur langue qu’ils utilisent à s’y méprendre comme un serpent. Pourtant quelques différences sont notables. Ainsi, à la mode d’un lézard, les orvets sont capables de se séparer de leur queue pour échapper à un prédateur.

L’orvet Anguis fragilis, avec sa pupille bien ronde, paraît un peu plus sympathique que certains (vrais) serpents. Ils s’en distinguent notamment par la présence d’une paupière (Crédits : Marek Bydg et Waugsberg)

Si les orvets de nos régions (Anguis fragilis) sont de taille modeste (généralement moins de 50 cm), d’autres lézards anguimorphes peuvent atteindre un mètre de longueur, tels que le Scheltopusik (c’est bien son nom commun… son nom scientifique Ophisaurus apodus est presque moins barbare) ou le serpent de verre oriental Ophisaurus ventralis (qui n’est, malgré son nom, toujours pas un serpent) originaire d’Amérique du Nord.

Ophisaurus apodus et Ophisaurus ventralis. On en oublierait presque que ce ne sont pas des serpents… (Crédits : Ltshears et Fl295)

Les faux serpents sont partout…

Tels les serpents pour lesquels ils essayent de se faire passer, les lézards apodes s’immiscent partout, y compris en dehors des Anguimorpha. Ainsi, on en retrouve dans le groupe des Scincoidea (voir arbre ci-dessus) à travers le genre Chamaesaura. Bien que possédant des pattes, celles-ci sont si peu développées qu’on peine à les voir si l’on n’y fait pas attention. Autre groupe notable du côté des geckos, ces étranges lézards réputés pour leur capacité à marcher sur n’importe quelle surface verticale. Leurs proches cousins, les Dibamidae, revêtent en effet une apparence proche de celle des amphisbènes, avec des femelles complètement apodes, tandis que les mâles possèdent des vestiges de pattes. Enfin, le groupe même des geckos, renferme plusieurs espèces de serpentiformes, à l’instar du genre Delma qui contient une vingtaine d’espèces, toutes endémiques d’Australie.

Un représentant de tous les groupes cités ci-dessus : un Chamaesaura, Chamaesaura sp. (Crédits), un Dibamidae, Anelytropsis sp. (Crédits : T.M. Townsend), et deux espèces de geckos, Delma impar et Delma demosa (Crédits : Benjamint444 et JennyKS).

… Y compris parmi les parents des grenouilles

Vous l’avez compris, des reptiles qui se cachent derrière des faux airs de serpent, il y en a à foison. Ce ne sont pas les seuls à jouer l’illusion. Bien sûr la recherche d’analogies pourrait aller loin, nombreux sont les animaux au corps allongé et dépourvus de pattes. Sans vous faire l’offense de comparer les serpents aux vers de terre, il est pourtant un groupe de vertébrés qui vaut tout de même le coup d’être cité : les gymnophiones (plus connus à travers un de leurs sous-groupes, les cécilies). C’est du côté des amphibiens qu’il faut se pencher pour admirer ces créatures étranges. Et s’étonner de leurs similitudes avec les serpents.

Les gymnophiones sont des animaux fouisseurs, dont la longueur peut être tout à fait honorable, certains dépassant aisément le mètre. A l’instar des serpents, ils peuvent être dotés d’écailles, selon les espèces. Mais là où ils les surpassent, c’est dans la particularité que l’on attribue généralement aux serpents : la perte secondaire des membres. Cette perte s’est effectuée de manière indépendante (on parle de convergence) entre les vrais serpents et les gymnophiones. Là où les derniers s’illustrent, c’est que, contrairement aux serpents, il n’y a pas même de trace embryonnaire des pattes disparues, témoignant d’une perte probablement très ancienne. Ironie du sort, les gymnophiones constituent une des proies naturelles des serpents…

Deux espèces de cécilies : Ichthyophis glutinosus (Crédits : K. Ukuwela) et Siphonops paulensis (Crédits : A. Giaretta)

Tous ces exemples nous auront appris au moins une belle leçon : l’habit ne fait vraiment pas le moine. Nous ne sommes d’ailleurs pas plus avancés sur l’identité de la perfide créature du début des temps : serpent ou être plus vil encore ? La Bible nous donne pourtant un indice qui pourrait innocenter pour de bons les véritables Serpentes : si ce n’est sous le coup du courroux de Dieu, l’animal qui a corrompu Eve avait des pattes…

Bibliographie

Reeder, T.W., Townsend, T.M., Mulcahy, D.G., Noonan, B.P., Wood Jr., P.L., Sites Jr., J.W & WiensIntegrated, J.J. 2015. Analyses resolve conflicts over Squamate reptile phylogeny and reveal unexpected placements for fossil taxa. PLoS ONE, 10(3): e0118199.

Pyron, R.A., Burbrink, F.T. & Wiens, J.J. 2013. A phylogeny and revised classification of Squamata, including 4161 species of lizards and snakes. BMC Evolutionary Biology, 13:93.

Sophie Labaude

Entourloupes naturalistes : les lapins, des rongeurs imposteurs

(Crédits)

C'est une vérité qui est encore largement ignorée par le grand public, malgré les efforts de quelques émissions animalières à ce sujet. Pas plus tard que la semaine dernière, alors que j'allais tranquillement acheter des bestioles aquatiques pour mes étudiants, je suis tombée devant ces magnifiques lapereaux, tout petits et tout curieux. Placés dans un enclos à ciel ouvert, ils pointaient leurs museaux vers les visiteurs, leurs yeux grands ouverts et leurs petites oreilles tombantes, dans une vile invitation à se faire caresser... Au dessus de l'enclos, un petit panneau priait les visiteurs de ne pas toucher les rongeurs. Une invitation cette fois aux initiés de braver le faux interdit ! Et pour cause : les lapins, tout comme leurs cousins lièvres, ne sont pas des rongeurs.

Je vois déjà venir les propriétaires de lapins, pattes de meubles à l'appui, pour me prouver que leurs petits démons sont pourtant bien des maîtres dans l'art de ronger. Avant de lever les boucliers, une petite chose que vous devez savoir. Le terme "rongeur" ne désigne pas une simple habitude alimentaire. Les rongeurs constituent un groupe (on parle d'un ordre) de mammifères liés par un ancêtre commun. Ainsi, la plupart des rongeurs rongent, mais ne pas ronger n'exclue pas un animal de l'ordre des rongeurs, et inversement ! C'est exactement la même chose que pour le groupe des carnivores : le panda géant fait partie des carnivores alors qu'il se nourrit exclusivement de bambous, tandis que bien des animaux (mammifères ou non par ailleurs) ont un régime alimentaire de type carnivore sans faire partie de cet ordre. Pour ne pas s’emmêler les pinceaux, les scientifiques nous laissent les noms vernaculaires, et utilisent plutôt des noms latins, comme « Carnivora ». Si la signification est la même, la désignation est en revanche beaucoup plus explicite ! Et puis ça permet d’avoir un nom valable à l’échelle internationale, ce qui est d’un avantage certain pour que les scientifiques du monde entier puissent se comprendre.

Des carnivores qui sont végétariens ou des mangeurs de fourmis qui ne font pas partie du groupe des insectivores (groupe contesté à l’heure actuelle) : attention à la distinction entre les caractéristiques d’un animal, tel que son régime alimentaire, et le groupe auquel son espèce appartient ! (Crédits : panda, fourmilier)

Revenons à nos lapins. Ces derniers appartiennent en fait au groupe des "lagomorphes", qui contient également les lièvres (lagomorphe signifie littéralement "de la forme d'un lièvre") et des créatures moins connues, si ce n'est sous leur forme jaune et électrique, les pikas. Force est tout de même de constater qu'un lapin et un cochon d'inde (qui lui est bien un rongeur), ça se ressemble fichtrement. Et pour cause, les deux groupes auxquels ils appartiennent sont étroitement liés. Les rongeurs et les lagomorphes sont les seuls représentants encore vivants du groupe des anagalides. Ces deux groupes sont donc plus proches entre eux qu'avec les autres animaux, d'où les confusions fréquentes. Sans compter que le nom de lagomorphe est un brin plus barbare à retenir que rongeur.

Bien que les créateurs des Pokémons aient démenti l’affirmation, certains fans aiment penser que le pika, ce drôle d’animal, aurait inspiré le célèbre ami jaune et électrique de Sasha (Crédits)

C'est du côté de leur denture que se trouve une particularité bien reconnaissable, qui distingue rongeurs et lagomorphes. Ces derniers cachent une deuxième paire d'incisives, directement derrière la première. Non pas comme nous avons nos molaires derrière nos incisives. Non, littéralement derrières : ils ont deux paires d'incisives sur deux rangées différentes. Voyez plutôt.

Sur ce crâne de lièvre, on voit très bien la présence de petites incisives derrières les plus grandes, sur la mâchoire supérieure (Crédits)

Les lagomorphes disposent d’une autre particularité, cette fois au niveau de leur intestin. Un cæcum (première partie du colon) particulièrement développé leur permet en effet une digestion très efficace de la cellulose, via l’action de bactéries. Ce cæcum est notamment l’endroit où sont produites ces crottes qu’ils ont l’habitude de ravaler… Un apport non négligeable de protéines bactériennes qui explique les tendances gustatives déroutantes des lapins ! Cette habitude alimentaire, la cæcotrophie, est à rapprocher de la rumination des vaches. Le chemin emprunté par les aliments pour être digérés de nouveau est juste un brin différent : alors que les ruminants régurgitent leur repas pour le mastiquer de nouveau, les lapins leur font refaire un tour à travers le circuit complet ! Bien que certains rongeurs soient également connus pour pratiquer la cæcotrophie, le processus digestif aurait évolué de manière indépendante. Pour les lagomorphes, cette caractéristique est gage d’une grande efficacité au vu de leur régime herbivore, contrairement aux rongeurs qui présentent des régimes plus variés.

Schéma de l’appareil digestif du lapin (Crédits). Le coecum (en rose sur les dessins du bas) est particulièrement bien développé chez les espèces à régime herbivore, où il est le siège d’une digestion bactérienne (Crédits).

Je vous épargne les photos. Vous voici maintenant parés pour briller en société, que ce soit devant l’animal de votre petite cousine, qui force la bête à monter sur vos genoux pendant que vous croisez les doigts pour qu’il ne soit pas pris d’une envie indécente… ou devant votre ragout de lapin, que vous aurez cuisiné en conservant la tête, pour bien faire voir à tout le monde ce que vous avez appris ! Pour ce qui est des intestins, en revanche, c’est au goût de chacun.

Sophie Labaude