Communication du CNRS Biologie en date du 18 décembre 2024.
À partir d'une publication scientifique d'Eglantine Heude (IGFL), Hugo Dutel, Frida Sanchez-Garrido, Karin D. Prummel, Robert Lalonde, France Lam, Christian Mosimann, Anthony Herrel & Shahragim Tajbakhsh dans Nature Communications.
Un événement majeur de l’évolution des vertébrés a été le passage de la vie aquatique a terrestre, permis par l’apparition de nouvelles structures telles que les pattes et le cou. Dans un article publié dans Nature Communications, des biologistes ont étudié l’origine embryonnaire des muscles cervicaux et ont démontré que des groupes musculaires reliant la tête au reste du corps chez les poissons ont été réutilisé pour former le cou en acquérant de nouvelles fonctions adaptées à la vie sur terre.
L’évolution du cou chez les vertébrés : une innovation clé pour la conquête du milieu terrestre.
Les vertébrés (animaux à vertèbres) constituent un large groupe d’animaux incluant les poissons, les amphibiens, les reptiles, les oiseaux et les mammifères. Une étape remarquable de leur évolution a été le passage de la vie aquatique à terrestre, il y a quelques 350 millions d’années. Cette évolution majeure a été permise par l’émergence d’innovations anatomiques, telles que les pattes et la région cervicale, spécifiques des tétrapodes (vertébrés à 4 membres). Le cou, absent chez les poissons, permet la mobilité de la tête indépendamment du corps sur la terre ferme et contient des structures essentielles à la respiration aérienne, la prise alimentaire ou la vocalisation.
L'acquisition d'un cou fonctionnel au cours de l’évolution a nécessité de profonds réarrangements développementaux du système musculo-squelettique dès le stade embryonnaire.
Chez les vertébrés, il est décrit que les muscles de la tête et du tronc ont des origines embryonnaires et génétiques distinctes. Le mésoderme est un des trois feuillets qui se forme au cours du développement embryonnaire. Les muscles de la tête sont issus du mésoderme cardiopharyngé qui se forme dans la région antérieure de l’embryon, alors que les muscles du tronc se forme à partir du mésoderme somitique. Le cou constitue une zone de transition à l'interface tête/tronc d'origine embryonnaire mixte avec des muscles issus du mésoderme cardiopharyngé et du mésoderme somitique.
Bien que l’origine embryonnaire de ses structures musculaires fût bien déterminée, l’origine évolutive du cou restait à élucider.
© Eglantine Heude
Référence
Heude, E., Dutel, H., Sanchez-Garrido, F. et al. Co-option of neck muscles supported the vertebrate water-to-land transition. Nature Communications 15, 10564 (2024).
DOI : doi.org/10.1038/s41467-024-54724-x (open access)
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