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- 27-06-2019
Le dragon à collerette présente une large collerette érectile caractéristique de son espèce. Ce lézard la garde habituellement repliée contre son corps, mais il peut l’ouvrir de façon spectaculaire pour effrayer les prédateurs. Le laboratoire de Michel Milinkovitch publie dans le journal eLIFE qu’une branchie embryonnaire ancestrale de l’embryon du dragon se transforme en une poche de cou qui s’agrandit et se plisse, constituant la collerette. Les chercheurs démontrent ensuite que ce robuste motif de pliage émerge de forces mécaniques lors de la croissance homogène de la peau de la collerette, dû aux tensions résultant de son attachement au cou et à la tête.
Dans le film Jurassic Park, pendant que le programmeur informatique Dennis Nedry tente de faire sortir clandestinement des embryons de dinosaures de l’île, il se fait attaquer et tuer par un dinosaure de taille moyenne qui érige une collerette effrayante. Ce dinosaure fictif est inspiré d’un animal réel connu sous le nom de «dragon à collerette», qui vit aujourd’hui dans le nord de l’Australie et au sud de la Nouvelle Guinée. Ces lézards, aussi nommés Chlamydosaurus kingii, ont un large disque de peau qui repose autour de leur tête et de leur cou. Généralement repliée contre le corps, cette collerette peut s’ériger de façon spectaculaire pour effrayer les prédateurs et les concurrents. Le pliage des côtés gauche et droit se fait au niveau de trois crêtes préformées, mais on ignorait encore quelle structure ancestrale avait évolué pour devenir la collerette du dragon, et comment les crêtes se formaient au cours du développement.
Recyclage des branchies
L'équipe démontre que la collerette du dragon, ainsi que les os et cartilages qui la soutiennent, se développent à partir des arcs branchiaux. Il s’agit d’une série de bandes de tissu embryonnaire qui ont évolué pour devenir les supports branchiaux des poissons et qui donnent maintenant naissance à de nombreuses structures dans l’oreille et le cou des vertébrés terrestres. Chez la plupart des espèces, la deuxième arcade branchiale finit par fusionner avec les arcades qui la suivent. Mais chez le dragon, cet arc continue de s’étendre, conduisant à la formation de sa collerette. «Ces changements du développement des arcs branchiaux mettent en évidence la manière dont l’évolution est capable de «recycler» les anciennes structures en de nouvelles formes jouant des rôles différents», indique Michel Milinkovitch.
Processus mécanique plutôt que programme génétique
Au fur et à mesure que la collerette se développe, la face antérieure de la peau forme trois plis successifs, qui constituent les crêtes. En étudiant leur formation, les chercheurs révélent qu’elles ne résultent pas d’une croissance accrue aux sites de pliage, mais de forces physiques – la croissance de la collerette étant limitée par son attache au cou. La couche supérieure finit par onduler, ce qui crée les plis de la collerette. L'équipe a ensuite simulé ce processus dans un modèle informatique (vidéo 1 and vidéo 2) et elle a découvert qu’on pouvait récapituler la manière dont les plis se développent dans les collerettes des véritables embryons de lézard.
Ces résultats fournissent de nouvelles preuves sur la capacité de processus physiques et génétiques à façonner les tissus et les organes au cours du développement de l’embryon.
Pour plus d’informations, téléchargez l’article original ici:
Elastic instability during branchial ectoderm development causes folding of the Chlamydosaurus erectile frill
Montandon, Fofonjka and Milinkovitch*
eLIFE 2019; 8:e44455 DOI: 10.7554/eLife.44455
*Correspondance: michel.milinkovitch@unige.ch
Une vidéo illustrant les résultats de la recherche est disponible ici.
Voir aussi le Insight Article de Pierre A Haas (Université de Cambridge, Angleterre):
Morphogenesis: Mathematical models with frills