Histoire

Des poissons préhistoriques battaient des ailes sur terre, mais c'est ainsi qu'ils ont finalement abandonné la natation pour se promener

2024

Les tétrapodes (et les vertébrés qui ont commencé sur quatre pattes mais se sont finalement tenus sur deux, nous y compris) sont là parce que les poissons ont commencé à sortir de l'eau à un moment donné. La question est de savoir quand ces poissons sont-ils devenus de véritables tétrapodes ?

Il y a des centaines de millions d'années, tous les vertébrés qui marchent maintenant sur terre battaient sur le rivage avec leurs nageoires. Cela ne veut toujours pas dire qu'ils viennent de sortir de l'eau et qu'ils ont commencé à marcher sur terre avec de vrais pieds. On pense que les premiers poissons hors de l'eau ont été plutôt maladroits à marcher - ou du moins à essayer de marcher. Quelque chose dans leur corps a évolué pour en faire de meilleurs marcheurs que nageurs, et maintenant une nouvelle étude menée par des biologistes de Harvard a trouvé ce que c'était que fait la transition des tétrapodes pour ramper sur terre .

L'humérus est un os que l'on retrouve chez tous les tétrapodes, même ceux qui sont désormais bipèdes comme nous le sommes. En plus de faire l'objet de beaucoup trop de jeux de mots, cet os long de la partie supérieure du bras se connecte à l'avant-bras au niveau du coude et est entouré de muscles qui absorbent le stress de se déplacer sur quatre jambes. C'était aussi le facteur décisif dont le développement au fil du temps déterminait quand les tétrapodes autrefois aquatiques étaient capables de se promener plus efficacement qu'ils ne savaient nager.

couleur de manifestation

Les changements évolutifs de la forme de l'humérus sont déterminés par l'écologie et la phylogénie et sont associés à des compromis fonctionnels liés aux performances locomotrices, a déclaré le biologiste et doctorant Blake Dickson , qui a dirigé une étude récemment publiée dans La nature . Deux paysages adaptatifs divergents sont récupérés pour les poissons aquatiques et les tétrapodes terrestres de la couronne, chacun étant défini par une combinaison différente de spécialisations fonctionnelles.

Les humérus fossilisés sont un peu comme des capsules temporelles. L'analyse des fossiles d'humérus de différents proto-tétrapodes a permis à Dickson et à son équipe de voir comment cet os a changé au fil du temps et de découvrir quand il est devenu plus idéal pour marcher que pour nager. Des humérus précédemment étudiés sur des créatures ayant vécu pendant la période dévonienne ont montré que la capacité de l'humérus à les soutenir, afin qu'ils puissent au moins essayer de marcher, a commencé quand ils avait encore des nageoires . Cela n'est pas seulement apparu alors qu'ils luttaient pour survivre sur terre. Au fur et à mesure que certaines espèces devenaient de plus en plus aptes à se déplacer sur terre, les humérus de leurs nageoires changeaient de forme au fur et à mesure que ces nageoires se transformaient en pieds.

Alors que les premières choses qui allaient devenir des tétrapodes ont commencé à s'aventurer hors de l'eau il y a environ 390 millions d'années, c'est l'évolution de ces os qui a trahi quand ils se sont réellement transformés en tétrapodes. Les humérus de différents stades de transition qui ont été étudiés sur un superordinateur ont montré des changements graduels qui ont eu un effet sur la locomotion.

L'humérus du poisson éteint Eusthénoptéron , qui est étroitement lié aux tétrapodes mais n'en était pas un lui-même, ressemblait à un amour avec une saillie au fond. Eusthenopteron avait des nageoires puissantes qui étaient les prédécesseurs des machines à marcher. Les tétrapodes de transition qui battaient encore des ailes, mais qui allaient entre l'eau et la terre, avaient un humérus en forme de L qui est considéré comme le tournant du moment où les poissons ont commencé à marcher. Acanthostega est un exemple étudié par l'équipe de Dickson. Cette créature des marais ressemblait plus à une salamandre qu'à un poisson, mais elle n'avait pas une colonne vertébrale ou des côtes assez solides pour supporter de rester sur terre, et son humérus ne s'était pas adapté pour supporter suffisamment de poids pour marcher beaucoup.

Les tétrapodes souches peuvent avoir utilisé des allures de transition au cours des premières étapes de l'exploration des terres, stabilisées par les pressions sélectives opposées de leurs habitudes amphibies, Dickson a dit . La locomotion efficace basée sur les membres n'est apparue qu'après la perte de l'humérus ancestral en forme de L.

L'humérus en forme de L de Acanthostega et les formes de vie comme elle ont continué à se transformer. Il s'allongeait et prenait une forme quelque peu tordue, donnant aux animaux terrestres plus de force pour supporter la locomotion à quatre pattes, et l'apparence de cette morphologie d'humérus donne une idée approximative du moment où les poissons marchant sont devenus des marcheurs terrestres. Tétrapode précoce Ophiacodon était un exemple qui l'a prouvé aux chercheurs. Ce carnivore était un ancêtre des dinosaures qui vivait et chassait sur terre il y a environ 295 millions d'années.

Évidemment, il faut renoncer à quelque chose si l'on veut évoluer à vie dans un environnement totalement différent. Pensez-y si vous avez déjà souhaité être Aquaman.