Beaucoup de gènes et un peu de gêne pour un fossile vivant : le retour du coelacanthe

Auteur : Lionel Cavin

Le cœlacanthe, l’icône des fossiles vivants dont il fut déjà question dans ce blog, est à nouveau à l’affiche. Après l’homme, un nématode, le riz, l’ornithorynque et le chimpanzé (parmi bien d’autres), voilà que la revue Nature publie le génome complet de notre Latimeria chouchou.

Le premier spécimen de cœlacanthe péché en 1938 posant avec Miss Courtney-Latimer, qui a reconnu sa spécificité et dont le patronyme est à l’origine du nom de genre du poisson, Latimeria

Les presque trois milliards de bases de l’ADN du poisson ont ainsi été lues et commencent à révéler leurs secrets. Quels sont-ils? Mesdames et Messieurs les auteurs de cet article (je ne vous citerai pas, vous êtes 91), merci ! Vous nous démontrez que les cœlacanthes ne sont pas les plus proches parents des vertébrés à quatre pattes (ou tétrapodes, soit vous, moi, ainsi que les grenouilles, les oiseaux, les mammifères et les reptiles), mais que ce sont les dipneustes qui occupent cette place de choix (les dipneustes sont ces poissons à poumon qui hantent les eaux douces d’Australie, d’Afrique et d’Amérique du Sud.)

La phylogénie des vertébrés telle que nous le révèle l’article de Nature (Amemiya et al., 2013). En gros, rien de neuf. Mais il est vrai que la confirmation des résultats fait aussi partie de la démarche scientifique

Cette info obtenue de manière high-tech n’est pourtant pas plus fraîche que le pauvre cœlacanthe figurant sur la photo ci-dessus. La « bande des quatre », une équipe de (paléo)ichtyologues anglais et américains (mais pas chinois comme leur surnom le sous-entendrait) avait suggéré cette relation en 1981 en utilisant la bonne vieille méthode de la dissection de poissons morts et en observant des fossiles de poissons, morts également. Ils ne faisaient d’ailleurs que reprendre une idée proposée au 19^ème siècle, peu après les premières descriptions des dipneustes vivants par des naturalistes. Oh! Je constate que le papier de Nature ne cite pas l’article de la bande des quatre! Petit oubli sans doute. Mais cessons ces peu sensés sarcasmes.

L’étude de l’anatomie du dipneuste australien indique que ces poissons, les dipneustes, forment le groupe frère actuel des tétrapodes. Ici Neoceratodus ouvre la bouche, avec un peu d’aide, et montre ses choanes (Rosen et al., 1981)

Le génome de Latimeria, je vous le dis en vérité, nous apporte plein d’informations nouvelles. On y découvre par exemple que les gènes impliqués dans la perception des odeurs dans l’air, ainsi que ceux impliqués dans les réponses immunitaires face aux pathogènes terrestres ont beaucoup évolué entre le cœlacanthe et les tétrapodes. On pouvait s’en douter un peu mais encore fallait-il le démontrer : voilà, c’est fait. Ce qui me paraît plus intéressant dans cette histoire, c’est que les gènes des cœlacanthes se transforment plus lentement au fil du temps que les gènes des tétrapodes. A la lente évolution morphologique de cette lignée, qui a valu à Latimeria le sobriquet de fossile vivant, on associe maintenant une lente évolution génétique. Non non, créationnistes de tout poil et de tous bords, ne vous réjouissez pas : que ce soit par leurs gènes ou par leurs os les cœlacanthes évoluent au fil du temps, comme tous les êtres vivants de cette planète. Mais ils évoluent juste un peu plus lentement que les autres, c’est tout !

Les auteurs de l’article suggèrent que cette évolution lente pourrait être liée à l’environnement calme qu’occupent les cœlacanthes. A l’abri dans des grottes volcaniques sous-marines situées entre 100 et 400 mètres sous la surface, presque sans alternance entre le jour et la nuit, ni entre les saisons, et sans les petits événements imprévus qui viennent pimenter l’existence des espèces, à quoi bon évoluer ! C’est là que le paléontologue peut apporter son petit grain de sel par l’intermédiaire du DinOblog. Car si, effectivement, la lignée des cœlacanthes s’est probablement cantonnée aux eaux calmes et profondes depuis la fin du Crétacé (ce qui explique d’ailleurs l’absence de fossile depuis cette époque), il n’en fut pas de même avant. En effet, des cœlacanthes frétillaient dans les eaux douces et côtières depuis le Dévonien jusqu’au Crétacé inférieur, soit pendant près de 300 millions d’années. Et ces environnements-là n’étaient pas particulièrement stables, voire même ils auraient été plutôt propices à une certaine explosion des espèces (Eric Buffetaut, je le constate à l’instant, arrive à la même conclusion dans son dernier livre). Mon avis est donc qu’il y a peut-être quelque chose de propre à la physiologie ou à la génétique de ces poissons (quelque chose d’endogène) qui ne les pousse pas à l’exubérance évolutive. Mais cette hypothèse, c’est aux collègues biologistes et généticiens de la tester.

Si vous voulez voir des cœlacanthes nager presque en direct, consultez le blog de l’expédition Gombessa

références

Amemiya et al. 2013. The African coelacanth genome provides insights into tetrapod evolution. Nature, 496 : 311-316

Rosen, D. E., Forey, P. L., Gardiner, B. G. & Patterson, C. 1981. Lungfishes, tetrapods, paleontology, and plesiomorphy. Bulletin of the American Museum of Natural History, 167: 159-276.