Incroyable: les scientifiques élèvent des poissons qui sortent de l'eau

Nous savons qu'il y a des centaines de millions d'années, les poissons ont quitté les eaux et sont finalement devenus des animaux terrestres. Mais si cela pouvait arriver aujourd'hui? Apparemment pas impossible. Un groupe de chercheurs de l'Université McGiil au Canada développe une espèce de poisson qui peut survivre hors de l'eau et se déplacer librement.

La revue scientifique Nature a récemment publié une étude sur un groupe d'anguilles de dinosaures ( Polypterus senegalus ) qui ont été élevées «au sol» au cours des huit derniers mois. Cette espèce d'anguille vit généralement dans l'eau, mais a des poumons respirant (ainsi que des branchies) et peut «marcher» - si de petites étapes et des glissades peuvent être envisagées de cette façon - ce qui en fait le poisson idéal à étudier.

L'idée est qu'en comprenant comment l'anguille dinosaure a commencé à marcher, les scientifiques peuvent mieux comprendre comment les poissons ancestraux ont fait leurs premiers pas sur Terre il y a des millions d'années.

"J'avais l'habitude de regarder leurs ailerons et leur façon de bouger et de penser: c'est tellement intéressant et complexe", déclare Emily Standen, chercheuse en biomécanique de l'évolution et chercheuse principale pour Nature. «Alors j'ai pensé: wow! Comment cela va-t-il de nageoire à quelque chose qui peut fonctionner sur le terrain? C'est comme ça que ce projet a commencé ».

Le poisson qui marche

Pour savoir exactement ce qui s'est passé lorsque les premiers animaux aquatiques ont migré vers la terre ferme, Standen et ses compagnons ont utilisé 111 jeunes Polypterus senegalus et les ont élevés pendant huit mois dans un environnement terrestre. Il se composait d'un sol recouvert de galets et de seulement trois millimètres d'eau - une précaution pour empêcher le poisson de se déshydrater.

Les scientifiques ont également formé un groupe de contrôle composé de 38 poissons élevés dans leur environnement aquatique naturel. «Ces poissons ont des poumons fonctionnels et peuvent respirer de l'air», explique Standen. Les anguilles dinosaures ont aussi des branchies, mais elles respirent régulièrement à la surface pour augmenter leurs réserves d'air. Ils utilisent parfois leurs nageoires pour marcher sur le sol.

«Il existe des preuves empiriques que les anguilles dinosaures se déplacent d'un lac éphémère à un autre [quand elles se déshydratent]», a déclaré Standen, «mais elles ne le font pas volontairement». Néanmoins, ce fait est amplement suffisant. élever ces jeunes poissons sur la terre.

«Après huit mois d'étude, nous avons utilisé une vidéo à haute vitesse pour analyser les mouvements d'animaux. En raison de contraintes de temps, cette partie de l'analyse a été effectuée avec 20 poissons terrestres et 10 poissons aquatiques. Les scientifiques ont également tué un membre de chaque groupe pour savoir comment le processus affectait leurs squelettes. Il a été prouvé que vivre sur terre change vraiment la façon dont les poissons marchent.

«Les poissons d'élevage peuvent mieux marcher avec leurs nageoires», a confirmé Standen. "Ils ont rapproché leurs jambes de la ligne médiane, levé la tête plus haut et glissent moins en marchant." En dehors de cela, les personnes élevées sur terre ont généralement une manière de marcher plus constante que leurs homologues. Cependant, le comportement n'était pas la seule chose qui a changé.

Par exemple, "les os de la ceinture scapulaire de l'anguille - ceux qui soutiennent les nageoires - ont changé de forme et leurs clavicules sont devenues plus longues", a déclaré le chercheur. La plupart des changements intervenus ont permis de donner plus d’espace à la tête et aux nageoires.

"Il s'agit d'un changement important, car si vous pensez à un style de vie terrestre, vous avez besoin d'un cou dans le sol, puisque vous êtes coincé dans cette position et que vous avez besoin de plus de mouvements de la tête, quel que soit le corps."

Le poisson qui a fui la mer

Il est important de souligner que la nature expérimentale de cette étude peut limiter certaines conclusions que les chercheurs peuvent atteindre. Par exemple, l'anguille dinosaure n'est pas directement liée à la première espèce de poisson à avoir jamais marché sur le sol, comme l'eusthénoptère.

"Nous n'avons pas d'ancêtre du poisson qui nous intéresse", a expliqué Standen. Au lieu de cela, les scientifiques ont suivi la meilleure option: ils ont choisi une espèce physiquement similaire aux fossiles de cette période. "[L'anguille de dinosaure] est un bon modèle car elle est longue et possède une armure en écailles et une ceinture scapulaire, ce qui signifie qu'elles sont à côté, à côté du ventre du poisson."

En dépit des limitations, Standen a déclaré qu'il était excitant d'expérimenter avec des animaux vivants afin de tirer des conclusions sur ce qui aurait pu arriver à d'autres espèces physiquement similaires au cours d'une vaste échelle de transition.

«Il semble très clair que les changements induits par l'environnement ont facilité la transition du poisson à la terre. De cette manière, une pression sélective a agi sur ces changements et ils se sont figés dans le génome sur une longue période. »

Standen répète actuellement des expériences dans l'espoir d'identifier des changements dans les muscles des poissons. Elle souhaite également analyser ce qui se passe lorsque les poissons sont conservés longtemps dans le sol. «Il est possible que des changements plus importants se produisent si nous les gardons [hors d’eau] pendant une période plus longue. Notre rêve est de pouvoir le faire pendant plusieurs générations », a conclu le chercheur.