gov-civil-vilareal.ptDe l'eau à la terre et vice-versa : la science derrière le « Luca » de Pixar
>Luca , le dernier film de Disney-Pixar , est une histoire d'être différent, de s'intégrer et de fonder une famille. Le personnage principal, Luca Paguro, est un monstre marin capable de prendre une forme humaine lorsqu'il est sur la terre ferme.
Avec l'aide de ses nouveaux amis Alberto et Giulia, il se lance dans une quête pour gagner une course locale afin de gagner assez d'argent pour acheter une Vespa et voir le monde. Les thèmes de Luca ne sont que trop réelles : la peur de ne pas être accepté et de se retrouver au cours de ces premières années vulnérables. Mais ces thèmes sont formulés dans une version fantastique de notre monde, habité par une société de monstres marins sensibles juste sous la surface de l'eau.
Que nous dit la biologie de Luca sur le type de créature qu'il est, et existe-t-il des animaux comparables dans le monde réel ?
DE LA MER À LA TERRE ET RETOUR
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La capacité de la vie à passer de l'eau à la terre et vice-versa est bien établie. Si vous remontez assez loin dans les archives fossiles, les ancêtres de tous les habitants de la terre ont émergé de la mer et parfois une espèce décidera que toute cette histoire de jambes est une mauvaise idée et retournera dans l'eau.
Pendant les 1,5 milliard d'années de vie sur Terre, les choses sont restées assez simples. La vie unicellulaire et procaryote était tout ce qu'il y avait (du moins pour autant que nous puissions en juger). Puis une cellule en mangeait une autre et, au lieu de la digérer, ils s'installaient ensemble. La cellule plus petite est devenue des mitochondries. Ce processus s'est répété au fil du temps, prêtant de nouveaux organites à ces cellules de plus en plus complexes et elles se sont finalement divisées en trois lignées distinctes : les ancêtres de toutes les plantes, champignons et animaux.
Il faudrait encore environ un milliard d'années pour que la vie multicellulaire évolue. Une fois que cela s'est produit, les choses ont dégénéré, du moins sur les échelles de temps géologiques. Pendant les centaines de millions d'années qui ont suivi, les océans étaient le lieu de la fête. Les invertébrés ont proliféré et les vertébrés sont entrés en scène.
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Il existe des preuves que d'anciens arthropodes comme les araignées, les mille-pattes et les scorpions rampaient sur la terre ferme il y a environ 500 millions d'années , bien avant nos ancêtres plus directs. Bien sûr, le chemin de l'évolution ne se déroule pas en ligne droite, mais en regardant les archives fossiles, nous pouvons remercier des animaux comme Tiktaalik pour avoir déplacé des vertébrés sur terre. il y a environ 375 millions d'années .
Tiktaalik présente une combinaison de caractéristiques typiquement compatibles avec les poissons et les animaux terrestres. Il était écailleux et avait des nageoires, mais il avait aussi un crâne plat avec des yeux au-dessus, et des membres antérieurs remarquablement similaires aux animaux terrestres modernes. C'était, en somme, précisément le genre d'animal qu'il fallait pour nous sortir de l'eau.
Dans un renversement de fortune étonnant, cependant, ce n'est pas la fin de l'histoire. Un peu plus de 300 millions d'années plus tard, les descendants de mammifères de Tiktaalik vivaient toujours leur vie à la frontière entre la terre et l'eau.
Crédit : Jack Taylor/Getty Images
Pakicetus était un cétacé amphibie vivant il y a 56 à 41 millions d'années. Imaginez quelque chose comme un loup vivant sur la côte, chassant du petit gibier et du poisson. Découvert en 1983, Pakicetus reflète à certains égards Tiktaalik, ayant le corps d'un animal terrestre et une tête semblable aux baleines modernes . Au fil du temps, les descendants de Pakicetus se sont enfoncés plus profondément dans les eaux. Leurs membres antérieurs revinrent à quelque chose qui ressemblait davantage à des nageoires. Leurs narines ont migré le long de leur tête jusqu'à ce qu'elles finissent par se retrouver sur le dos comme évents.
La nature est remplie d'exemples d'animaux passant de l'eau à la terre ou vice versa. C'est juste que cela prend des générations, au lieu de se produire au sein des individus. Cependant, il existe aujourd'hui des animaux en marge, capables d'exister dans les deux mondes selon les circonstances.
DE DEUX MONDES : GRENOUILLES, CRAPAUDS, MUDSKIPPERS ET POISSON
Les amphibiens - grenouilles, crapauds et salamandres, pour n'en nommer que quelques-uns - sont les animaux modernes les plus apparents qui chevauchent la frontière entre l'eau et la terre ferme. Chez les grenouilles et les crapauds, les têtards naissent entièrement aquatiques. Les juvéniles ont des branchies et de longs contes, ainsi que des bouches et des intestins spécialisés, équipés pour consommer et digérer en grande partie la végétation.
La transition vers la terre se produit relativement rapidement, certaines parties se produisant au cours d'une journée. Concentrations de la thyroxine stimule la métamorphose tandis que la prolactine contrecarre il. Les concentrations de chacune de ces hormones dictent quand et comment la métamorphose se produit.
Les branchies sont absorbées et remplacées par des poumons. La mâchoire et le système digestif sont restructurés pour le nouveau régime carnivore. Les membres se développent à l'intérieur du corps et traversent la peau de surface plus tard. Finalement, la queue est perdue et la grenouille émerge sur terre. À ce stade, presque tout le corps a changé depuis l'éclosion du têtard.
La forme adulte de la grenouille est presque méconnaissable à cause de son état de têtard juvénile et, contrairement à Luca, il n'y a pas de retour en arrière. Ce changement est un aller simple pour atterrir.
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Certains poissons, cependant, ont un coin sur les deux marchés, s'étant adaptés à la vie à la fois dans l'eau et sur terre selon les besoins.
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Les Mudskippers sont des gobies originaires de l'Indo-Pacifique et ils passent la majeure partie de leur vie au-dessus de l'eau. Lorsque la marée baisse, ces poissons émergent dans les vasières où ils utilisent des nageoires spécialement adaptées pour se hisser sur le sol. Leurs yeux, comme ceux de Tiktaalik, sont situés au sommet de leur tête, ce qui leur donne une meilleure visibilité sur terre.
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Ils ont résolu le problème de respiration en emprisonnant l'air dans leurs branchies et en absorbant l'oxygène à travers la peau. C'est une tactique utilisée par de nombreux poissons terrestres. Certaines espèces ont vaisseaux sanguins à seulement un micron sous leur peau , permettant un échange gazeux facile sans avoir besoin de branchies ou de poumons.
En termes d'adaptation à la surface, le poisson poumon d'Afrique achève l'une des transformations les plus impressionnantes. Les poissons-poumons ont des branchies, mais prennent également de l'oxygène directement de l'air via les poumons, remontant à la surface environ toutes les 30 minutes pour respirer.
Ils passent une partie de l'année à vivre comme la plupart des poissons, complètement sous l'eau. Mais lorsque la saison sèche arrive et que l'eau se retire, les poissons poumons se retrouvent dans une boue qui sèche rapidement. Ils creusent sous la surface et excrètent du mucus pour créer une sorte de cocon autour d'eux. Le mucus durcit, maintenant l'humidité tout en laissant passer l'air. Les poissons-poumons entrent alors dans une sorte d'hibernation en attendant le retour des eaux. Parfois ils attendent des années .
Rien de biologique n'empêche un animal comme Luca d'émerger sur terre ou même de changer de corps pour mieux survivre dans son nouvel environnement. Mais il est peu probable qu'ils gagnent des courses cyclistes.
