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Un nouveau type d'évolution, appelée "tri spatial" (spatial sorting), consiste en une forme rapide d'évolution axée sur la dispersion plutôt que sur l'aptitude, qui bouleverse bon nombre des idées sur la sélection naturelle de Darwin. Une nouvelle étude portant sur l'ouragan Harvey, un ouragan de catégorie 4 qui a touché les Etats-Unis, au Texas et en Louisiane en août 2017, et sur la punaise des savanes à épaulettes rouges (Jadera haematoloma) a été publiée cett Guru Med | 14 Oct 2023 Illustration présentant la différence entre la sélection naturelle qui se fait à travers le temps et le tri spatial qui se fait dans l’espace, lorsqu’une espèce se déplace ou étend son territoire. (Université Rice)
What genetic changes are responsible for the evolution of phenotypic traits? This question is not always easy to answer. A newly developed method now makes the search much easier. How evolution works - Universität Würzburg 05/01/2023 Examples of phenotypic innovations across the eukaryotic tree of life, to which newly developed approaches can be applied. (Image: Kenji Fukushima) ------- NDÉ Traduction Avec ses puissantes pelles à creuser, la taupe européenne peut s'enfouir dans le sol avec facilité. Il en va de même pour la taupe marsupiale d'Australie. Bien que ces deux espèces animales vivent loin l'une de l'autre, elles ont développé des organes similaires au cours de l'évolution - dans leur cas, des extrémités idéalement adaptées pour creuser dans le sol. La science parle d'"évolution convergente" dans de tels cas, lorsque des espèces animales, mais aussi végétales, développent indépendamment des caractéristiques ayant la même forme et la même fonction. Il existe de nombreux exemples de ce phénomène : Les poissons, par exemple, ont des nageoires, tout comme les baleines, qui sont pourtant des mammifères. Les oiseaux et les chauves-souris ont des ailes, et lorsqu'il s'agit d'utiliser des substances toxiques pour se défendre contre des agresseurs, de nombreuses créatures, des méduses aux scorpions en passant par les insectes, ont toutes développé le même instrument : le dard venimeux.
Des caractéristiques identiques malgré l'absence de lien de parenté
Il est clair que les scientifiques du monde entier cherchent à savoir quelles modifications du matériel génétique des espèces respectives sont responsables du fait que des caractéristiques identiques ont évolué chez elles, même s'il n'existe aucune relation entre elles. Cette recherche s'avère difficile : "De tels traits - nous parlons de phénotypes - sont bien sûr toujours codés dans les séquences du génome", explique le physiologiste végétal Kenji Fukushima de la Julius-Maximilians-Universität (JMU) de Würzburg. Les mutations, c'est-à-dire les modifications du matériel génétique, peuvent être les éléments déclencheurs de l'apparition de nouveaux caractères. Cependant, les changements génétiques conduisent rarement à une évolution phénotypique car les mutations sous-jacentes sont largement aléatoires et neutres. Ainsi, une quantité énorme de mutations s'accumule sur l'échelle de temps extrême à laquelle les processus évolutifs se produisent, ce qui rend la détection des changements phénotypiques importants extrêmement difficile.
Nouvelle mesure de l'évolution moléculaire Aujourd'hui, M. Fukushima et son collègue David D. Pollock de l'université du Colorado (États-Unis) ont réussi à mettre au point une méthode qui permet d'obtenir de bien meilleurs résultats que les méthodes utilisées précédemment dans la recherche de la base génétique des caractères phénotypiques. Ils présentent leur approche dans le numéro actuel de la revue Nature Ecology & Evolution. "Nous avons mis au point une nouvelle mesure de l'évolution moléculaire qui peut représenter avec précision le taux d'évolution convergente dans les séquences d'ADN codant pour les protéines", explique M. Fukushima, décrivant le principal résultat des travaux publiés. Cette nouvelle méthode, dit-il, peut révéler quels changements génétiques sont associés aux phénotypes des organismes sur une échelle de temps évolutive de centaines de millions d'années. Elle offre ainsi la possibilité d'élargir notre compréhension de la manière dont les modifications de l'ADN conduisent à des innovations phénotypiques qui donnent naissance à une grande diversité d'espèces.
Une base constituée d'un énorme trésor de données
Un développement clé dans les sciences de la vie constitue la base du travail de Fukushima et Pollock : le fait que, ces dernières années, de plus en plus de séquences génomiques de nombreux organismes vivants à travers la diversité des espèces ont été décodées et donc rendues accessibles à l'analyse. "Cela a permis d'étudier les interrelations entre les génotypes et les phénotypes à grande échelle, à un niveau macro-évolutif", explique Fukushima. Cependant, comme de nombreuses modifications moléculaires sont presque neutres et n'affectent aucun caractère, il existe souvent un risque de "convergence faussement positive" lors de l'interprétation des données - c'est-à-dire que le résultat prédit une corrélation entre une mutation et un caractère particulier qui n'existe pas en réalité. En outre, des biais méthodologiques pourraient également être à l'origine de ces convergences faussement positives.
Des corrélations sur des millions d'années
"Pour surmonter ce problème, nous avons élargi le cadre et développé une nouvelle métrique qui mesure le taux de convergence ajusté aux erreurs de l'évolution des protéines", explique Fukushima. Cela permet, dit-il, de distinguer la sélection naturelle du bruit génétique et des erreurs phylogénétiques dans les simulations et les exemples du monde réel. Améliorée par un algorithme heuristique, l'approche permet des recherches bidirectionnelles d'associations génotype-phénotype, même dans des lignées qui ont divergé sur des centaines de millions d'années, ajoute-t-il. Les deux scientifiques ont analysé plus de 20 millions de combinaisons de branches dans des gènes de vertébrés pour examiner l'efficacité de la métrique qu'ils ont mise au point. Dans une prochaine étape, ils prévoient d'appliquer cette méthode aux plantes carnivores. L'objectif est de déchiffrer la base génétique qui est en partie responsable de la capacité de ces plantes à attirer, capturer et digérer des proies. Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite)
Parasitoid flies eavesdrop on the mating songs of male Hawaiian crickets, creating conflict between sexual and natural selection. Here, the authors investigate the selection acting on a recently evolved male mating signal, a “purring” song, which appears to be undetected by parasitoids. Responses of intended and unintended receivers to a novel sexual signal suggest clandestine communication Nature Communications, 04.02.2021 Robin M. Tinghitella, E. Dale Broder, James H. Gallagher, Aaron W. Wikle & David M. Zonana Traduction : Les mouches parasitoïdes écoutent les chants d'accouplement des grillons hawaïens mâles, créant un conflit entre la sélection sexuelle et naturelle. Les auteurs étudient ici la sélection agissant sur un signal d'accouplement mâle récemment évolué, un chant "ronronnant", qui semble ne pas être détecté par les parasitoïdes. Résumé (extrait) : Dans les études de terrain, les grillons femelles répondent positivement aux ronronnements, mais pas les mouches parasitoïdes qui écoutent aux portes, ce qui suggère que le ronronnement peut permettre une communication privée entre les grillons. Contrairement aux hypothèses de biais sensoriel et de préférence pour la nouveauté, les fonctions de préférence (pression sélective) sont presque plates, et sont déterminées par une variation interindividuelle extrême de la forme de la fonction. Notre étude offre un test empirique rare des rôles de la sélection naturelle et sexuelle dans les premières étapes de l'évolution des signaux. Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite) [Image] Positive phonotactic behavior in female crickets and flies depends upon song type. [Pacific field crickets, Teleogryllus oceanicus / North American parasitoid fly, Ormia ochracea]
"Elle est plus grande chez les abeilles que chez les oiseaux, en termes de densité, mais moindre chez les fourmis." Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2021 : Mars
"Il s'agit des noyaux des neurones du cerveau, qui ont été dénombrés chez 450 individus adultes de 32 espèces différentes d'Hyménoptères appartenant à 7 sous-familles, par Rebekah Keating Godfrey et ses collègues à l'université de l'Arizona (États-Unis). Après dissection, les ganglions cérébroïdes ont été pesés, broyés puis trempés dans une solution qui libère les noyaux. Ceux-ci ont été rendus fluorescents, de façon à être dénombrés sur un échantillon.
L'halicte Augochlorella (Hym. Halictidé) possède 2 millions de neurones par mg de matière cérébrale ; c'est 4 fois plus que les oiseaux les mieux dotés, comme le roitelet huppé. La fourmi Novomessor cockerelli (Hym. Myrmiciné) en a 5 fois moins.
Le cerveau des petits Hyménos est relativement plus gros et comporte plus de neurones, comme c'est la règle chez les vertébrés.
Le tissu nerveux est coûteux à produire et n'est densifié que si c'est utile : les insectes volants ont besoin de beaucoup plus de « puissance de calcul » que les marcheurs, expliquent les auteurs de l'étude."
Article source
Photo : Augochlorella sp. Cliché Bryan Reynolds
NDLR : l'asticot de la Mouche du vinaigre, avec quelque 10 000 neurones cérébraux est largement battu par l'entomologiste qui en possède 10 millions fois plus.
"... Le spécimen récemment découvert révèle qu’une “diffusion" de coléoptères bioluminescents s’est produite au milieu du Crétacé et qu’ils avaient déjà commencé à se diversifier à l’époque. On pense que la production de lumière a évolué chez les larves molles et vulnérables des coléoptères en tant que mécanisme de défense et qu’elle a été absorbée par les adultes pour d’autres fonctions, telles que communiquer et attirer des partenaires. (...)" Guru Med | 26 Jan 2021 "Le nouveau fossile a été découvert par l’auteur principal Chenyang Cai, de l’Académie chinoise des sciences, dans le nord de l’État Kachin, au Myanmar, à la frontière de la Chine, qui possède un trésor de fossiles d’ambre birman. En cherchant parmi les spécimens, l’un d’eux a attiré son attention : un scarabée mâle de taille moyenne avec des antennes inhabituelles à 12 segments ramifiés. Un examen plus approfondi par analyse phylogénétique a révélé une petite zone blanchâtre sur l’abdomen du coléoptère qui semble sombre et sans poils sous un microscope épifluorescent. Sa position, sa forme et sa structure correspondaient à l’organe lumineux observé chez les lucioles et les vers luisants, ce qui confirme que les mâles peuvent produire de la lumière." (...) [Image] "Un parent éteint de la luciole, le récemment baptisé Cretophengodes azari est très similaire aux familles modernes de coléoptères lumineux Rhagophthalmidae et Phengodidae, qui produisent une gamme de couleurs allant du vert au rouge. Mais ses caractéristiques distinctes lui ont valu une place dans sa propre nouvelle famille, les Cretophengodidae, ajoutant une autre branche à la riche superfamille des Elateroidea qui compte environ 24 000 espèces décrites jusqu’à présent." À partir de l’étude : répartition géographique des Cretophengodidae (genre Cretophengodes), Phengodidae (sous-familles Cydistinae, Mastinocerinae et Phengodinae) et Rhagophthalmidae. (Chenyang Cai et Col./ Proceedings of the Royal Society B)
Les guêpes parasites Cotesia se développent à l’intérieur du corps de chenilles. Lors de la ponte de leurs œufs, elles injectent des particules produites grâce à un virus, intégré dans leur génome depuis 100 millions d’années. INEE CNRS, 25 janvier 2021 "Le génome de Cotesia vient d’être assemblé à l’échelle des chromosomes. L’étude a permis de dresser pour la première fois une carte complète de l’organisation des gènes viraux dans le génome d’une guêpe parasite. Elle révèle que le génome viral s’est considérablement étendu jusqu’à coloniser tous les chromosomes de la guêpe. Dans le cadre de cette dispersion, une partie des gènes viraux reste néanmoins concentrée dans des régions spécialisées du génome, l’une d’elles représentant la majeure partie du bras court d’un chromosome. Ces résultats, parus dans Communications Biology, suggèrent que l’évolution d’un virus intégré dans un génome eucaryote est totalement différente lorsqu’il est utile à l’organisme qui le porte. En effet, les innombrables virus intégrés qui constellent les génomes sont considérés comme des vestiges d’infections anciennes voués à un lent déclin, n’apportant qu’en de rares cas une protection contre d’autres infections. Le virus de Cotesia se distingue par le fait qu’il est absolument nécessaire à la réussite du parasitisme. En effet, il introduit des gènes induisant une immunosuppression chez la chenille qui empêche la destruction des œufs de la guêpe, puis une manipulation complexe de la physiologie de l’hôte au bénéfice du parasite. Ceci explique sans doute son expansion exceptionnelle dans le génome de la guêpe." (...) "Les virus ne sont pas toujours néfastes : ils peuvent apporter de nouvelles fonctions aux organismes qu’ils infectent. L’exemple le plus spectaculaire consiste en l’utilisation par des guêpes parasites du genre Cotesia d’un virus (nommé bracovirus) qu’elles ont intégré à leur génome au Crétacé, il y a 100 millions d’années. Ces guêpes attaquent des chenilles dans lesquelles leur progéniture se développe. Pour cela, elles fabriquent massivement des particules de bracovirus et les injectent, en même temps que leurs œufs, dans le corps de la chenille. Les particules infectent les cellules de l’hôte et les gènes viraux ainsi introduits assurent la production de facteurs de virulence. Ces derniers vont inhiber les défenses immunitaires de l’hôte et modifier de nombreux aspects de sa physiologie, rendant ainsi possible le développement des larves de guêpes à l’intérieur du corps de la chenille. Les guêpes Cotesia sont utilisées en lutte biologique du fait de leur redoutable efficacité contre certains lépidoptères ravageurs des cultures. En particulier, elles sont produites à grande échelle au Brésil depuis les années 80, pour traiter des millions d’hectares de cannes à sucre contre des chenilles foreuses de tiges, peu accessibles par les traitements phytosanitaires. Un consortium international (France, Pays-Bas, Brésil, Etats-Unis) dirigé par l’Institut de Recherche sur la Biologie de l’Insecte (IRBI - CNRS/Université de Tours) vient de montrer, grâce à l’obtention d’un assemblage complet du génome de la guêpe, que les gènes du virus ont colonisé tous les chromosomes. Alors que les virus intégrés dans les génomes se dégradent en général peu à peu, finissant par être complètement éliminés, le bracovirus, au contraire, a fait l’objet d’une large expansion qui en fait un “virus géant”. En effet, son génome par sa taille, de près d’1 Megabase, soutient la comparaison avec les plus grands virus connus, comme le Mimivirus qui infecte les amibes. Les gènes viraux sont dans l’ensemble dispersés dans les chromosomes de la guêpe, cependant certaines régions concentrent des gènes spécialisés dans les fonctions virales essentielles comme la formation des particules et des cercles d’ADN qu’elles incorporent pour les introduire dans les chenilles. La plus grande, d’un ordre de grandeur comparable au Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH) essentiel à l’immunité des mammifères, constitue la majeure partie du bras court du chromosome 5 (C5). La comparaison de ces régions entre différentes espèces de guêpes apparentées montre que cette architecture est conservée suggérant l’action de fortes contraintes évolutives dans leur maintien. Malgré l’activité massive de production des particules dans les ovaires, l’analyse de l’expression des gènes de l’immunité montre que la guêpe ne considère pas le virus comme un corps étranger. Ainsi, après 100 millions d’années de domestication, le virus a été complètement intégré à la physiologie de la guêpe." (...) [Image] Carte de l’organisation des gènes du bracovirus dans le génome de la guêpe parasite Cotesia [Cotesia congregata, C. rubecula, C. glomerata, C. vestalis, C. flavipes, and C. sesamiae / Microplitis demolitor]
"La place des insectes parmi les arthropodes est à côté des crustacés et non des myriapodes, c'est admis depuis 10 ans. Un autre débat restait ouvert : d'où viennent les ailes des insectes, appendices qui les caractérisent ? D'un exite (excroissance comme une branchie) de la patte préexistant chez l'ancêtre commun des crustacés et des insectes, ou de nulle part étant une néoformation dérivée du notum (dos) des insectes primitifs par cooptation de gènes ?" Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2020 : Décembre
"Heather Bruce et Nipam Patel, du Marine Biological Laboratory (MBL) à Woods Hole (Massachusetts, États-Unis) se sont armés des fameux ciseaux CRISP Cas9 pour désactiver un par un 5 gènes homologues de la patte des insectes Mouche du vinaigre et Tribolium de la farine, et de celle d'un crustacé Amphipode commode et au génome décrypté Parhyale hawaiensis. Les phénotypes résultants indiquent que ces gènes correspondent aux 6 articles distaux.
Paryhale possède un 7e article accolé à la paroi du corps. Où est-il passé ? Dès 1893, il a été proposé qu'il a été incorporé à la paroi du corps – peut-être pour absorber le poids de l'animal passé à la vie terrestre. C'était il y a 300 millions d'années.
Dans les années 1980 une théorie est née selon laquelle les insectes ont incorporé le haut de la patte dans le bord du thorax et que les exites (lobes) présents chez les crustacés ont migré par la suite sur le dos et formé les ailes.
Les résultats génomiques et embryologiques de l'étude de Bruce et Patel sont en accord avec cette théorie. Ils n'auraient pas pu être obtenus sans tout le travail amont sur le décryptage du génome de milliers d'espèces."
Article source : doi.org/10.1038/s41559-020-01349-0
Illustration : les articles des pattes de Parhyale hawaiensis (en haut) et de la Punaise de l'asclépiade Oncopeltus fasciatus. Par H. Bruce
Avoir le sang rouge n’est pas le propre de l’humain ou des mammifères. Cette couleur vient de l’hémoglobine, une protéine complexe spécialisée dans le transport de l’oxygène que l’on retrouve dans le système circulatoire d’autres vertébrés, mais aussi chez des annélides (une famille de vers dont les plus connus sont les vers de terre), des mollusques (des escargots d’eau douce notamment) et des crustacés (comme les daphnies ou « puces d’eau »). Pour que l’hémoglobine soit apparue chez des espèces aussi différentes, il a donc fallu qu’elle soit « inventée » plusieurs fois au cours de l’évolution. De récents travaux viennent de démontrer que toutes ces hémoglobines apparues indépendamment dérivent en réalité d’un même gène ancestral. Song et al. / BMC Evolutionary Biology, 29.12.2020 - Globins in the marine annelid Platynereis dumerilii shed new light on hemoglobin evolution in bilaterians. Solène Song, Viktor Starunov, Xavier Bailly, Christine Ruta, Pierre Kerner, Annemiek J. M. Cornelissen et Guillaume Balavoine. BMC Evolutionary Biology, le 29 décembre 2020 - https://doi.org/10.1186/s12862-020-01714-4.
[Image] Maximum likelihood tree of metazoan globin sequences.
Différentes théories concurrentes de l’évolution des ailes des insectes ont émergé ces dernières années, mais aucune n’était entièrement satisfaisante. Enfin, une équipe du Laboratoire de Biologie Marine (MBL), Woods Hole, a réglé la controverse, en utilisant des indices provenant d’articles scientifiques de longue date ainsi que des approches génomiques de pointe. L’étude, menée par l’associée de recherche MBL Heather Bruce et le directeur MBL Nipam Patel, est publiée cette semaine dans Nature Ecology & Evolution. Nouvelles du monde | December 3, 2020
"Les ailes d’insectes, a confirmé l’équipe, ont évolué à partir d’une excroissance ou «lobe» sur les pattes d’un crustacé ancestral (oui, crustacé). Après la transition de cet animal marin vers la terre ferme il y a environ 300 millions d’années, les segments de patte les plus proches de son corps se sont incorporés dans la paroi corporelle pendant le développement embryonnaire, peut-être pour mieux supporter son poids sur terre. «Les lobes des pattes se sont ensuite déplacés vers le dos de l’insecte, et ceux-ci ont ensuite formé les ailes», explique la chercheuse Heather Bruce."
(...) [Image] Les insectes ont incorporé deux segments de pattes de crustacés ancestraux (étiquetés 7 en rouge et 8 en rose) dans la paroi du corps. Le lobe sur le segment 8 de la patte a ensuite formé l’aile chez les insectes, tandis que cette structure correspondante chez les crustacés forme la plaque tergale. Crédits: Heather Bruce __________________________________________________ Pour en savoir plus : → L'aile est la cuisse, par Alain Fraval http://www.insectes.xyz/epingle20.htm#lai → WING ORIGINS : Into the body wall and back out again | Nature Ecology & Evolution, 01.12.2022 https://www.nature.com/articles/s41559-020-01350-7 → Parhyale hawaiensis - YouTube - 1 déc. 2020 __________________________________________________ Sur le même sujet : → Les ailes des insectes ont évolué à partir des lobes des pattes de crustacés, selon des chercheurs américains - News 24 - by Erlando Haskett - dec 3, 2020 https://news-24.fr/les-ailes-des-insectes-ont-evolue-a-partir-des-lobes-des-pattes-de-crustaces-selon-des-chercheurs-americains/
La biodiversité nous « sert » chaque jour, souvent sans que l’on s’en rende compte. Après le rapport de l’IPBES, trouver des pistes pour sauver la biodiversité. Par Philippe Grandcolas, 03.07.2019 Une évaluation extrêmement prudente "L’évaluation chiffrée des espèces en danger sont basées sur des méthodes d’analyse statistique, qui prennent en compte des critères standards de l’IUCN. Quand ces méthodes révèlent statistiquement les mêmes tendances pour différentes espèces, ou dans différents écosystèmes, on obtient alors une estimation globale chiffrée réaliste. De la même manière que pour les sondages d’opinion, ces estimations ont un sens seulement si l’échantillon utilisé est représentatif. Dans le cas de l’IPBES, l’évaluation s’avère extrêmement prudente sur cet aspect méthodologique. Une évaluation très réaliste, mais sans doute moins avérée, amènerait en fait de nombreux scientifiques à avancer un chiffre bien supérieur à celui de 2 millions d’espèces en voie d’extinction. Quant à la spéciation, certes, elle génère de nouvelles espèces parfois très rapidement, mais son taux moyen sur l’ensemble du vivant est incommensurablement plus faible que celui des extinctions (plusieurs milliers de fois plus faibles). En outre, les spéciations (comme les extinctions) ne sont pas réparties uniformément et ne concernent pas forcément les mêmes groupes d’organismes. Ainsi, si l’on étudie le vivant sous la forme d’un arbre évolutif, dont les ramifications résultent de l’évolution et des spéciations successives, il apparaît vraiment très mal « taillé » en raison des extinctions provoquées par les humains : beaucoup de branches raccourcies, certaines massacrées sur leur plus grande partie, d’autres « simplement » déséquilibrées." ___________________________________________________________________
SUR LE MÊME SUJET :
→ Rapport de l’IPBES sur la biodiversité : l’heure n’est plus aux demi-mesures, 02.05.2019 https://theconversation.com/rapport-de-lipbes-sur-la-biodiversite-lheure-nest-plus-aux-demi-mesures-116473
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Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - Les Épingles du n° 188 d'Insectes (1er tr. 2018) "De nombreux travaux de laboratoire, faits depuis un siècle sur des taxons divers, montrent que la taille des individus diminue si on les maintient à la chaleur. Mais en nature, beaucoup d’autres facteurs biotiques et abiotiques interviennent et peut-être que cette « loi » ne tient pas. Or la taille intervient dans la fécondité, la dynamique des populations, la transmission de pathogènes, la structure du réseau trophique et le rôle dans l’écosystème.
Une équipe d’une dizaine d’auteurs nord-américains s’est attelée à rassembler les données de la littérature, à examiner les variations de taille des spécimens récoltés depuis 30 à 100 ans de 8 espèces de Coléoptères Carabidés, dans 2 localités, et à élever des individus des mêmes espèces à une température plus élevée.
Les carabes choisis sont : Scaphinotus angusticollis, le Carabe des bois Carabus nemoralis, le Carabe noir Pterostichus melanarius, P. algidus, Euryderus grossus, Harpalus fraternus, Cymindis planipennis et Amara quenseli, nombreux dans la collection Spencer du Beaty Biodiversity Museum (Colombie britannique, Canada), de régimes alimentaires variés et facilement récoltés aux pots de Barber. C’est la longueur du bord interne de l’élytre (mesurée par un logiciel d’analyse d’images) qui représente la taille de l’individu.
Pour 95 % des carabes élevés au laboratoire, la taille diminue avec la température, plus chez les gros carabes que chez les espèces plus petites. La mesure des individus naturalisés montre que les grosses espèces ont rapetissé au fur et à mesure de l’évolution du climat local marquée par des automnes plus chauds mais des printemps plus froids. Les données de terrain correspondent relativement bien à celles obtenues au labo. Les organismes devraient diminuer de taille avec le réchauffement climatique. Une raison est que les animaux plus petits évacuent mieux la chaleur, leur surface étant relativement plus grande."
Article source (gratuit, en anglais) : DOI: 10.1111/1365-2656.12789
[Image] Crédit : Michelle Tseng, UBC [via] Warming climate shrinks B.C. beetles - British Ecological Society, 30.01.2018 https://www.britishecologicalsociety.org/warming-climate-shrinks-beetles/
Une étude révèle que les moustiques, qui transmettent le paludisme, deviennent de plus en plus résistants aux insecticides. Cela pourrait pénaliser le contrôle du paludisme en Afrique. De plus, la résistance concerne également de nouvelles techniques comme le Gene Drive montrant que même les outils de pointe seront rapidement dépassés. [Image] via Pathogens, speciation, domestication, genomics, fungi, biotic interactions | Scoop.it - From www.nature.com - December 1, 4:08 PM
Avant les humains, les fourmis étaient parmi les premières à développer une forme d’agriculture sophistiquée sur les champignons.
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Comment fonctionne l’évolution – Les scientifiques développent une nouvelle métrique de l’évolution moléculaire February 20, 2023 ------- NDÉ D'après la traduction automatique de l'article "Une espèce est un groupe d’organismes vivants qui partagent un ensemble de caractéristiques communes et sont capables de se reproduire et d'engendrer une progéniture fertile. Le concept d’espèce est important en biologie car il est utilisé pour classer et organiser la diversité de la vie. Il existe différentes façons de définir une espèce, mais la plus largement acceptée est le concept d’espèce biologique, qui définit une espèce comme un groupe d’organismes qui peuvent se croiser et produire une progéniture viable dans la nature. Cette définition est largement utilisée en biologie évolutive et en écologie pour identifier et classer les organismes vivants." "La taupe européenne, équipée de ses formidables pattes antérieures larges en forme de pelles, peut creuser sans effort un tunnel dans la terre. Il en va de même pour la taupe marsupiale australienne. Bien qu’elles résident dans des régions très différentes, les deux espèces ont développé des appendices similaires, parfaitement adaptés à leur mode de vie souterrain. La science parle d’« évolution convergente » dans de tels cas, lorsque des espèces animales, mais aussi végétales, développent indépendamment des caractéristiques qui ont la même forme et la même fonction. Les exemples sont nombreux : les poissons, par exemple, ont des nageoires, tout comme les baleines, bien que ces dernières soient des mammifères. Les oiseaux et les chauves-souris ont des ailes, et lorsqu’il s’agit d’utiliser des substances toxiques pour se défendre contre les attaquants, de nombreuses créatures, des méduses aux scorpions en passant par les insectes, ont toutes développé le même instrument : le dard venimeux." (...) L'étude [Image] Challenges and solutions for the detection of molecular convergence. a, False convergence is caused by tree topology errors. b, The overview of CSUBST. This programme processes substitution probabilities to derive observed (OCN and OCS) and expected (ECN and ECS) numbers of non-synonymous and synonymous convergence and evaluate their rates (dNC and dSC) in branch combinations in a phylogenetic tree. c, Generation of simulated datasets for performance evaluation in different evolutionary scenarios. The numbers of observed non-synonymous and synonymous convergence are indicated above trees (OCN and OCS, respectively; mean ± standard deviation). d, The estimated rates of protein convergence in different scenarios. Each box plot corresponds to the results of 1,000 simulations. Dashed lines indicate the theoretical expectation (= 1.0) except for the ratio of convergence and divergence events (C/D) (refs. 13,17) for which no theoretical expectation is available. Values greater than the 95th percentile in the Neutral scenario are defined as true and false positives in Convergent and other scenarios, respectively, and are indicated at the top of the plot in pink (true) and blue (false). Box plot elements are defined as follows: centre line, median; box limits, upper and lower quartiles; whiskers, 1.5 × interquartile range. e, Performance of convergence metrics in empirical datasets. Known examples of protein convergences and HGTs are analysed with C/D, dNC, dSC and ωC. Median values (bars) are overlaid on individual data points that correspond to gene trees. In trees where convergence occurred in more than two lineages, the median of all focal branch pairs is reported. The branch pairs sister to the focal branches are shown as a control10, except in cases where there is no substitution at all or the sister branches are phylogenetically not independent. Divergence time is according to timetree.org95. The comparison with the background levels for each dataset is shown in Supplementary Fig. 5. The characteristics of the datasets are summarized in Supplementary Table 3. MYA, million years ago. Image credits for panel e: Cenchrus echinatus, Chutima Chaimratana/Shutterstock; Tetraopes tetrophthalmus, Paul Reeves Photography/Shutterstock; Myotis myotis, Agami Photo Agency/Shutterstock; Colobus guereza, Radek Karko/Shutterstock; Alloteropsis semialata Alexey Yakovlev under a Creative Commons license CC BY 4.0; Cuscuta europaea, ChWeiss/Shutterstock; alll other images except for Nepenthes cf. alata and Cephalotus follicularis from freepik.com.
"Grâce à une nouvelle méthode, les scientifiques peuvent désormais reconstruire les chromosomes d'espèces ancestrales parfois vieilles de plusieurs centaines de millions d'années, et ce, en très peu de temps. De quoi mieux comprendre comment la Vie a évolué et peut-être aussi faciliter la renaissance de certaines espèces disparues." 600 génomes ancestraux reconstruits par algorithme Par Joël Ignasse le 22.04.2022 "« Pourquoi les biologistes cherchent-ils à recréer des génomes ancestraux ? Parce qu'ils évoluent au fil du temps. Les gènes se cassent, se combinent, se réordonnent. Les chromosomes peuvent fusionner, fissionner, s'inverser. Et notre méthode permet d'identifier tous ces remaniements sur plusieurs centaines de millions d'années » explique, en guise d'introduction, Matthieu Maffuto, bio-informaticien aujourd'hui employé au Wellcome Sanger Institute à Hixton, en Angleterre. Ses travaux ont débuté il y a une dizaine d'années et aboutissent aujourd'hui à un article, encore en prépublication, présentant la reconstruction génomique de centaines d'espèces aujourd'hui disparues. Une formidable base de données, accessible en ligne, et qui permettra à d'autres scientifiques de travailler de façon plus pointue sur un animal ou une plante pour tenter de comprendre les causes à l'origine de ces réarrangements chromosomiques." (...) Des données qui vont se multiplier Une telle recherche a été rendue possible par la multiplication des publications dans la littérature scientifique. Depuis 1977 et le séquençage du génome du phage phiX174 et de ces 11 gènes, les technologies d'analyse de l'ADN a fait d'énormes progrès et aujourd'hui séquencer un animal ou une plante avec leurs dizaines de milliers de gènes ne prend que quelques heures. Et la quantité de données disponibles ne va faire que croître dans les prochaines années, offrant ainsi la possibilité d'explorer plus en avant et avec plus d'acuité encore ces génomes ancestraux. Matthieu Maffuto travaille ainsi en ce moment sur le projet Darwin Tree of Life, qui vise à séquencer l'intégralité des eucaryotes (des protistes aux animaux) qui vivent en Angleterre et en Irlande, soit environ 70.000 espèces. Ce dernier est lui-même intégré au Earth BioGenome Project qui ambitionne de réaliser le même travail sur l'ensemble des espèces terrestres ! "Un travail qui demandera plusieurs dizaines d'années mais qui sera pourvoyeur d'une énorme quantité de données qui enrichiront d'autant plus ce que l'on pourra intégrer dans l'algorithme pour des résultats encore plus étoffés", se réjouit Matthieu Maffuto. Ils permettront de mieux placer les espèces dans l'arbre de l'évolution, ce qui s'avère particulièrement compliqué pour des organismes de type levures, bactéries ou même les insectes." (...)
A large international team of researchers has found a link between urbanization and changes in animal body size. In their paper published in the journal Nature, the group describes their study of animals living in both urban and rural areas in Belgium and what they found. Study shows link between urbanization and changes in body size of animals, by Bob Yirka , Phys.org - 24.05.2018 "A large international team of researchers has found a link between urbanization and changes in animal body size. In their paper published in the journal Nature, the group describes their study of animals living in both urban and rural areas in Belgium and what they found. Prior research has shown that when temperatures grow warmer, animals tend to grow smaller due to an increase in metabolic rates. It is also well known that cities are typically hotter than surrounding areas because of all the heat-absorbing materials such as asphalt in roads. In this new effort, the researchers wondered if animals living in cities might be smaller due to the hotter climate. To find out, the group collected samples of invertebrates from 10 species in several parts of northern Belgium. Most were flying or crawling insects, but there were also some tiny water-based organisms such as water fleas (which feed on algae in the water). Collection areas ranged from natural, to rural to urban. In all, the team amassed a collection of 95,001 specimens which ranged from moths and butterflies to rotifers." (...) [Image] The White ermine Spilosoma lubricipeda; macro-moth communities consist on average of larger, more mobile species in urbanized settings Credit: Maarten Jacobs ___________________________________ [Repéré via Tired, 05.09.2021 | De nombreuses espèces de mammifères grossissent de manière inattendue, et c’est à cause de nous https://www.tiredearth.com/fr/news/1808] "... Ce résultat suggère que l’urbanisation rivalise ou dépasse le climat pour déterminer la taille du corps des mammifères. « Ce n’était pas du tout ce que nous nous attendions à trouver. Mais l’urbanisation représente cette nouvelle perturbation du paysage naturel qui n’existait pas il y a des milliers d’années. Il est important de reconnaître que cela a un impact énorme », a expliqué Robert Guralnick, coauteur de l’étude. Ces résultats font notamment écho à une étude belge qui a conclu que l’urbanisation provoquait l’augmentation de la taille de certains insectes."
"Le Monarque d’Amérique Danaus plexippus (Lép. Nymphalidé) est très connu pour ses migrations annuelles entre le nord et le sud de l’Amérique du Nord. Dans certains lieux isolés, comme des îles, des individus emportés par des courants aériens violents loin de leur route habituelle ont pu trouver des plantes hôtes acceptables et faire souche, engendrant des populations qui ne migrent pas. Ces Monarques « casaniers », non soumis à la pression de sélection du caractère migrateur sont-ils différents de leurs cousins ?" Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - Épingle publiée dans le n° 199 (4e tr. 2020)
"Les îles du Pacifique et de l’Atlantique où vivent isolées ces populations détachées constituent autant de laboratoires pour l’étude de l’évolution des caractères liés à la migration.
Micah Freedman et ses collaborateurs (université de Californie à Davis, États-Unis) se sont d’abord plongés dans les collections entomologiques des muséums, et ont mesuré les ailes de quelque 6 000 spécimens épinglés. Les plus anciens dataient de 1856. Les Monarques vivant actuellement dans les îles ont les ailes plus petites que les continentaux et que les premières générations de pionniers.
La diminution d’envergure semble correspondre à un besoin moindre de voler loin et longtemps. Elle pourrait aussi découler d’une adaptation à des conditions locales affectant les chenilles. L’équipe a donc procédé à l’élevage d’un millier de Monarques provenant d’Hawaii, de Guam, d’Australie et de Porto Rico en extérieur près de leur labo, à côté d’individus autochtones migrants. Les Monarques insulaires ont conservé leurs ailes plus petites. Leur réduction est donc d’ordre génétique et est indépendante des conditions d’élevage.
Ce travail fournit un exemple convaincant d’évolution des caractères liés à la migration, conservés dans un premier temps, puis perdus. Et souligne le rôle des collections."
Article source
_________________________________________________ [Image] Monarch butterflies are known for their lengthy migrations, but in some cases the insects have spread outside their normal range and settled in non-migrating populations. These non-migrating butterflies consistently have smaller wings (bottom, collected in S. America) than migrators (top, collected in San Francisco). Credit: Micah Freedman, UC Davis via Two centuries of Monarch butterflies show evolution of wing length, 03.11.2020 https://phys.org/news/2020-11-centuries-monarch-butterflies-evolution-wing.html
L’étude de l’histoire évolutive des insectes est depuis longtemps liée à celle du registre fossile et aux informations qu’il fournit. Dans deux articles parus respectivement dans Zoological of the Linnean Society en juillet 2020, et dans Cretaceous Research en septembre 2020, Corentin Jouault (étudiant en Master PPP de l'université de Rennes 1) et des chercheurs de Géosciences Rennes, du Muséum National d’Histoire Naturelle, et de l’Académie des Sciences de Moscou, clarifient l’histoire évolutive des guêpes Bethylidae et décrivent une nouvelle famille de guêpes fossiles. Par AHLeGall, 12.01.2021 "L’ambre du Crétacé moyen du Myanmar est actuellement le plus étudié au monde. Depuis deux décennies, l'exploitation des très riches gisements de la vallée du Hukawng a fourni une quantité pléthorique d’inclusions fossiles d’insectes, de plantes, et plus rarement de petits vertébrés, tous piégés dans des coulées de résine de conifères il y a environ 98 millions d’années. Ces fossiles livrent des informations cruciales pour comprendre l’histoire évolutive des lignées d’insectes. L’une des particularités de l’ambre est de conserver l'organisme piégé en 3D, parfois même ses structures internes, et ainsi de restituer de manière exceptionnelle tous les détails morphologiques préservés depuis des millions d'années. Dans le cas des guêpes étudiées (Figs. 1-2), il est alors possible de les comparer avec leurs plus proches représentants actuels, puis d’établir les relations de parenté entre les espèces actuelles et fossiles en se basant sur leurs ressemblances et sur les caractères qu’elles partagent (Fig. 1C). Dans la première étude visant à clarifier les relations de parenté au sein des guêpes parasitoïdes Bethylidae, aussi appelées « guêpes plates » en raison de leur apparence aplatie, deux nouveaux genres et espèces ont été décrits: Cretapristocera longiscapa (Fig. 1A,B) et Megalopsenella pouilloni. Les nouveaux taxons ont ensuite été implémentés dans une analyse cladistique intégrant des genres actuels mais également fossiles, et représentant l’ensemble des 8 sous-familles de Bethylidae (Fig. 1C). Cette analyse a permis d’établir un « schéma d’apparition » des sous-familles et suggère que les Holopsenellinae, auxquels appartient Megalopsenella pouilloni, ont divergé en premier, c’est à dire qu’ils se sont séparés précocement de l’ancêtre commun qu’ils partagent avec le reste des Bethylidae (Fig. 1C). Ce placement est également confirmé par l’étude de la nervation alaire qui suggère une simplification (réduction du nombre de veines et de cellules) au cours de l'histoire de cette famille. Dans la seconde étude, la découverte par Vincent Perrichot, dans une collection d’ambre privée allemande, d’un spécimen de guêpe présentant des caractéristiques morphologiques atypiques, a mené à la description d’une nouvelle famille : les Ohlhoffiidae (Fig. 2). Nommée en l’honneur du collectionneur Rainer Ohlhoff qui a fourni le spécimen type, cette famille représente une lignée éteinte au sein d'un groupe de guêpes parasites visiblement florissant au Crétacé, mais aujourd'hui réduit à une seule famille." (...) [Image] A-B : Cretapristocera longiscapa (holotype I GR. BU-009), habitus en vue dorsale.
L'étude de Monarques de plusieurs collections à travers le monde a mis en évidence des relations entre taille des ailes et taux de dispersion Par Benoît GILLES, 25.01.2021 "... À l’aide de données provenant de spécimens en collection et d’expériences en conditions d’élevage, l’équipe de Micah G. Freedman a démontré que la dispersion des Monarques dans de nouvelles zones géographiques a été effectuée par des individus possédant de grandes ailes, puis, une fois établies, que la taille des ailes s’est réduite au cours d’environ 1 000 générations. Ces résultats intéressants offrent 1) une preuve d’un lien direct entre la capacité d’expansion et la perte de la faculté à migrer ; 2) une chronologie du changement morphologique dans le temps et du mode de sélection sous-jacent. Il est en effet complexe de faire la distinction entre la sélection directionnelle vers un optimum phénotypique de type non migratoire et la sélection de traits maintenus par la migration : la perte des yeux chez les poissons cavernicoles, la réduction de la colonne vertébrale chez les épinoches à trois épines, ou encore la perte du vol chez les oiseaux insulaires par exemple. Les ailes du Monarque interviennent dans de nombreux comportements en plus de la migration : recherche de nourriture, évitement de prédateurs, poursuite de partenaires sexuels par exemple. L’absence de données sur la structuration génétique (gènes et loci) associée à la morphologie de l’aile, il est actuellement difficile de déterminer directement si les populations non migratrices résulteraient d’un processus de sélection divergente (perte de fonction) ou de sélection directionnelle (perte de diversité génétique). Les données phénotypiques obtenues durant l’étude fournissent des preuves confirmant la première hypothèse. Le rythme de l’évolution morphologique des ailes a été graduel. Arrivés en 1871, les Monarques australiens possèdent une surface alaire 7,3% plus petite que celle de leurs ancêtres nord-américains (819 mm2 contre 884 mm2), soit une réduction de moins de 0,5 mm2 par an, ou de moins de 0,1 mm2 par génération. Ces résultats n’excluent pas la possibilité que le caractère « ailes antérieures larges » soit activement sélectionné dans les populations non migratrices. Des recherches complémentaires sont nécessaires pour comprendre comment des facteurs autres que la migration à longue distance façonnent la morphologie des ailes des Monarques. Enfin, cette étude met en évidence l’importance des collections pour tester des hypothèses évolutives. Les collections ont fourni non seulement les spécimens utilisés pour les mesures mais aussi permis de déduire l’histoire expansive du Monarque dans l’Atlantique et dans le Pacifique. Comme l’expansion de l’aire de répartition de nombreuses espèces associée au changement climatique et aux activités anthropiques devient courante, la valeur des collections de spécimens biologiques ne fera qu’augmenter." [Image] A) Aires de distribution et d’expansion du Monarque – B) Nombre de spécimens étudiés et date des collectes – C) Relations de parenté entre les populations (Source : Freedman et al., 2020)
Kathleen Kay, chercheuse en écologie et biologie évolutionniste, publie les résultats de ses travaux sur la stratégie de pollinisation des fleurs avec deux ensembles d’anthères, dans une étude publiée le 23 décembre 2020 dans la revue Proceedings of the Royal Society B. Plantes à fleurs : « l'abominable mystère » de Darwin s'éclaircit - Science & Vie. Par O.C-, 17.01.2021 (abonnés) Pour comprendre, le rôle de ces deux types d’anthères distincts, Kathleen Kay a étudié deux espèces de fleurs Clarkia : C. unguiculata (clarkia élégante) et C. cylindrica (clarkia mouchetée). Traduction du résumé : L'hétérantherie, la présence de deux ou plusieurs types d'anthères dans la même fleur, est taxonomiquement répandue parmi les angiospermes pollinisés par les abeilles, mais elle a intrigué les botanistes depuis Darwin. Nous testons deux hypothèses concurrentes pour son évolution : l'hypothèse de longue date de la "division du travail", qui postule que certaines anthères sont spécialisées dans les récompenses alimentaires pour les abeilles tandis que d'autres sont spécialisées dans la pollinisation clandestine, et notre nouvelle hypothèse selon laquelle l'hétérantherie est un moyen de libérer progressivement le pollen qui maximise la délivrance du pollen. Nous examinons l'évolution de l'hétérantherie et des traits associés dans le genre Clarkia (Onagraceae) et étudions les interactions plante-pollinisateur chez deux espèces de Clarkia hétéranthères. Au sein des espèces, l'hétérantherie est associée à la pollinisation par les abeilles, à la déhiscence retardée et au cripsis de couleur d'un verticille d'anthère, et au mouvement de ce verticille d'anthère lors de la déhiscence. Nos études mécanistes sur les espèces hétéranthériques montrent que les abeilles remarquent, se nourrissent et exportent le pollen de chaque verticille d'anthère lorsqu'il est en déhiscence, et que l'hétérantherie favorise l'exportation de pollen. Nous ne trouvons aucune justification à la division du travail, mais de nombreuses preuves montrent que l'hétérantherie est un mécanisme de présentation progressive du pollen qui a probablement évolué par le biais d'une compétition indirecte entre mâles pour le succès de la reproduction. Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite) [Image] A selection of Clarkia flowers exhibiting heteranthery. Flowers are recently opened, showing the erect conspicuous inner anther whorl and the inconspicuous and reflexed pink, purple or red outer anther whorl. Photos by K. Kay and D. Tataru.
A study of more than 1,400 protein-coding genes of fleas has resolved one of the longest standing mysteries in the evolution of insects, reordering their placement in the tree of life and pinpointing who their closest relatives are. by University of Bristol, 21.12.2020 Traduction : L'étude de plus de 1 400 gènes codant pour des protéines de puces a permis de résoudre l'un des plus vieux mystères de l'évolution des insectes, en réorganisant leur place dans l'arbre de vie et en identifiant leurs plus proches parents. (...) Les résultats ont permis de renverser les théories antérieures sur les puces, dont l'anatomie inhabituelle a fait qu'elles ont échappé à la classification en termes d'évolution. Selon les auteurs de l'étude, contrairement à la croyance populaire, les puces sont techniquement des Mécoptères, ordre d'insectes qui comprend les panorpes, ou mouches-scorpions, et elles ont évolué lorsqu'elles ont commencé à se nourrir du sang de vertébrés entre le Permien et le Jurassique, il y a entre 290 et 165 millions d'années. (...) "De tous les parasites du règne animal, les puces occupent une place prépondérante. La peste noire, causée par une bactérie transmise par les puces, a été la pandémie la plus meurtrière de l'histoire de l'humanité ; elle a coûté la vie à près de 200 millions de personnes au 14ème siècle", déclare l'auteur principal et étudiant de premier cycle Erik Tihelka de l'Ecole des sciences de la terre. Traduit d'après www.DeepL.com/Translator (version gratuite) Fleas may no longer be regarded as a separate insect order and we propose that Siphonaptera should be treated as an infraorder within Mecoptera, reducing the number of extant holometabolan insect orders to ten. [Image] "Les résultats ont des implications fondamentales pour notre compréhension de l'origine du parasitisme chez les insectes et de l'évolution précoce du groupe." Crédit : NIGPAS
Il est de plus en plus probable que les premiers animaux (hormis, les éponges) étaient des organismes mous, de petite taille, se déplaçant sur les fonds marins. C’est du moins ce qu’indiquent les fossiles de la fin du Précambrien et du tout début du Cambrien. Dans ce contexte, l’acquisition d’une cuticule jouant le rôle d’enveloppe protectrice à l’interface entre l’organisme et le sédiment a sans doute été une étape fondamentale de l’évolution animale. CNRS INSU, 12.05.2020
"Notre article s’attaque précisément à cette question. Nous montrons que des vers marins de la base du Cambrien (env. 535 millions d’années) possédaient une cuticule secrétée par une couche de cellules épithéliales entourant l’animal. Le fin réseau hexagonal bien visible à la surface de la cuticule était la réplique fidèle de la limite entre les cellules épithéliales. Cette interprétation est basée sur des recherches comparatives que nous avons réalisées sur les vers priapuliens actuels qui sont les lointains descendants des formes cambriennes et vivent encore actuellement en Suède dans des sédiments pauvres en oxygène. Ces vers actuels tout comme les insectes et les crustacés muent au cours de leur croissance. Leurs cellules épithéliales fabriquent périodiquement une cuticule renfermant de la chitine et ornée à sa surface d’un fin réseau réticulé.
Cette étude est la suite logique d’un article que nous avons publié dans la même revue en 2019 (1), consacré à l’origine de la mue chez les premiers animaux. Elle montre que les processus fondamentaux qui régissent la formation et le renouvellement de la cuticule sont apparus très tôt au cours de l’évolution des animaux. Cette innovation a certainement joué un rôle majeur dans le développement d’une large composante du règne animal (les ecdysozoaires, le clade regroupant tous les animaux qui muent) et en tout premier lieu les arthropodes." [Image] Reticulation on the cuticle of fossil palaeoscolecids from early Cambrian Chengjiang biota, south China. A-C. Tabelliscolex hexagonus (ELI-0001218). D-F. Cricocosmia jinningensis (ELI-0001402). Notes - Wang D, Vannier J, Schumann I, Wang X, Yang X-G, Komiya T, Uesugi K, Sun J, Han J. 2019 Origin of ecdysis: fossil evidence from 535-million-year-old scalidophoran worms. Proc. R. Soc. B 286: 20190791. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2019.0791
L’analyse la plus complète du plus grand groupe d’animaux de la Terre, les euarthropodes, montre qu’ils ont évolué progressivement en remettant en question les principales hypothèses de l’évolution précoce des animaux. Publié le 22.05.2018 "Tous les grands groupes d’animaux sont apparus dans le registre fossile pour la première fois il y a 540 millions à 500 millions d’années dans un événement connu sous le nom d’explosion cambrienne, mais de nouvelles recherches suggèrent que cette explosion était en fait un processus plus progressif. Les euarthropodes L’explosion cambrienne a produit les groupes d’animaux les plus diversifiés sur Terre qu’on désigne comme les euarthropodes. Les Euarthropoda incluent les insectes, les crustacés, les araignées, les trilobites, et une grande diversité d’autres formes animales vivantes et éteintes. Ils représentent plus de 80 % de toutes les espèces animales de la planète et est des éléments essentiels de tous les écosystèmes terrestres ce qui en fait le groupe le plus important depuis plus de 500 millions d’années. Une équipe basée au Muséum d’histoire naturelle de l’Université d’Oxford et à l’Université de Lausanne a réalisé l’analyse la plus complète des premiers euarthropodes fossiles de tous les différents types possibles de préservation des fossiles. Dans un papier publié dans la revue PNAS, ils montrent que l’ensemble des fossiles montre une évolution progressive des euarthropodes au début du Cambrien il y a 540 à 500 millions d’années. Des fossiles à corps mou exceptionnellement conservés du prédateur du Cambrien et euarthropode de la lignée Anomalocaris canadensis provenant du Burgess Shale au Canada.
En haut à gauche : Un appendice frontal montrant une segmentation similaire aux euarthropodes modernes.
En bas à droite : Un spécimen complet montrant une paire d’appendices frontaux (flèches blanches) et des pièces buccales constituées de plaques avec des dents (flèche noire) sur la tête – Crédit : A. Daley La nouvelle analyse présente un défi aux 2 principales hypothèses concurrentes sur l’évolution précoce des animaux. La première suggère une évolution lente et progressive des euarthropodes qui ont commencé il y a 650 à 600 millions d’années ce qui était cohérent avec les premières estimations de datation moléculaire de leur origine. La seconde hypothèse revendique l’apparition presque instantanée des euarthropodes il y a 540 millions d’années en raison de taux d’évolution très élevés. Un mélange d’apparition et d’évolution progressive La nouvelle recherche suggère un compromis entre ces deux hypothèses avec l’origine des euarthropodes datant d’il y a 550 millions d’années, correspondant à des estimations de datations moléculaires plus récentes et à la diversification subséquente au cours des 40 millions d’années suivantes. Chacun des principaux types de preuves fossiles a ses limites et ils sont incomplets sur le plan individuel, mais quand on les regarde en ensemble, ces preuves sont mutuellement intéressantes et permettent une image cohérente de l’origine et de l’apparition des euarthropodes pendant le Cambrien inférieur à moyen selon la professeure Allison Daley, qui a effectué le travail au Muséum d’histoire naturelle de l’Université d’Oxford et à l’Université de Lausanne. Cela indique que l’explosion cambrienne, plutôt que d’être un événement soudain, s’est déroulée progressivement au cours des 40 millions d’années du Cambrien inférieur à moyen. Le timing de l’origine des Euarthropoda est très important, car il affecte la façon dont nous voyons et interprétons l’évolution du groupe. En déterminant quels groupes se sont développés en premier, nous pouvons suivre l’évolution des caractéristiques physiques telles que les membres. On suggéré que l’absence d’euarthropodes de la période précambrienne, avant 540 millions d’années, est le résultat d’un manque de préservation des fossiles. Mais la nouvelle étude exhaustive sur les fossiles suggère que ce n’est pas le cas. On peut maintenant rejeter l’idée que les arthropodes sont absents des registres fossiles précambriens en raison des biais dans la préservation des fossiles selon le Dr Greg Edgecombe du Natural History Museum de Londres, qui n’a pas participé à l’étude. Les auteurs avancent un argument très convaincant selon lequel les précambriens et les cambriens tardifs sont très semblables en ce qui concerne la préservation de leurs fossiles et c’est la seule explication plausible est les arthropodes n’avaient pas encore évolué." [Image] Une reconstruction d'un prédateur et euarthropode Anomalocaris canadensis selon des fossiles du Burgess Shale au Canada - Crédit : Natalia Patkiewicz ------- NDÉ En complément → Les premières données fossiles d’euarthropodes et l’explosion cambrienne – Géoblog, 21.05.2018 https://wp.unil.ch/geoblog/2018/05/les-premieres-donnees-fossiles-deuarthropodes-et-lexplosion-cambrienne/ "... l’explosion cambrienne, plutôt que d’être un brusque événement, se serait déployée progressivement tout au long des ~40 premiers millions d’années du Cambrien. C’est le principal apport d’une publication de chercheurs des universités de Lausanne et d’Oxford dans la série Perpectives des Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) parue le 21 mai 2018." → Une explosion Cambrienne plus lente que prévu - Sciences et Avenir, 23.05.2018 https://www.sciencesetavenir.fr/archeo-paleo/paleontologie/une-explosion-cambrienne-plus-lente-que-prevu_124175 "... Ce sont les "euarthropodes" (arthropodes supérieurs) qui sont sortis grands gagnants de cette période : 500 millions d'années après, ils représentent plus de 80% de toutes les espèces animales de la planète et sont des éléments clés de tous les écosystèmes terriens. On compte parmi eux les insectes, les arachnides, les crustacés, les trilobites et une grande diversité d'autres formes animales vivantes et éteintes. Leurs ancêtres ne sont pas apparus d'un seul coup comme le laisse entendre l'expression "explosion Cambrienne" révèle une nouvelle étude de l'université d'Oxford parue dans les PNAS." → Une recherche secoue l’explosion cambrienne - RTS.ch, 24.05.2018 https://pages.rts.ch/la-1ere/programmes/cqfd/9539460-une-recherche-secoue-lexplosion-cambrienne-24-05-2018.html
Les plus anciennes traces fossiles de papillons, conservées dans des sédiments en Allemagne, montrent que ces insectes ailés virevoltaient déjà sur la planète il y a 201 millions d’années, au côté des premiers dinosaures.
Une étude récente menée par les chercheurs de l’Université de Cambridge a révélé comment le comportement coopératif entre les membres de la famille des insectes modifie la rapidité avec laquelle la taille du corps évolue. Les résultats démontreraient que la vitesse de l’évolution de l’espèce augmente lorsque les animaux individuels s’entraident. Publiée dans un numéro de Nature … [Image] Speed of animal evolution enhanced by cooperative behaviour | University of Cambridge
http://www.cam.ac.uk/research/news/speed-of-animal-evolution-enhanced-by-cooperative-behaviour
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