Comment ont évolué les organes des poissons électriques ?

Les organes électriques aident les poissons électriques à faire une variété de choses étonnantes, comme envoyer et recevoir des signaux similaires aux chants d’oiseaux. Ces signaux permettent aux créatures de reconnaître d’autres poissons électriques par espèce, sexe et parfois même individu. Une équipe de recherche dirigée par l’Université du Texas à Austin et la Michigan State University a découvert que de petits changements génétiques permettaient à ces poissons de développer des organes électriques.

Alors que tous les poissons possèdent des versions dupliquées du même gène qui produit de minuscules moteurs musculaires, appelés canaux sodiques, les poissons électriques ont désactivé une copie du gène du canal sodique dans les muscles et l’ont activé dans d’autres cellules. Ainsi, les petits moteurs qui provoquent généralement la contraction des muscles ont été réutilisés pour générer des signaux électriques.

« C’est passionnant car nous pouvons voir comment un petit changement dans le gène peut complètement changer l’endroit où il est exprimé », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Harold Zakon, professeur de neurosciences et de biologie intégrative à l’UT Austin. Selon le professeur Zakon et ses collègues, une courte section du gène du canal sodium – environ 20 lettres de long – qui contrôle si le gène est exprimé dans une cellule donnée, est soit altérée, soit totalement absente chez les poissons électriques.

Avant qu’un organe électrique puisse évoluer, le gène du canal sodium devait être désactivé dans le muscle. « S’ils activaient le gène à la fois dans le muscle et dans l’organe électrique, alors toutes les nouvelles choses qui arrivaient aux canaux sodium dans l’organe électrique se produiraient également dans le muscle », a expliqué le professeur Zakon. « Il était donc important d’isoler l’expression du gène vers l’organe électrique, où il pourrait évoluer sans nuire aux muscles. »

Les scientifiques ont également découvert que la manière dont les organes électriques se développaient était différente chez les deux principaux groupes de poissons électriques (les africains et les sud-américains). Alors que les poissons électriques d’Afrique présentaient des mutations dans la région témoin, ceux d’Amérique du Sud les ont entièrement perdues.

Les implications de ces découvertes vont bien au-delà de l’évolution des poissons électriques. « Cette région de contrôle se trouve chez la plupart des vertébrés, y compris les humains. Ainsi, la prochaine étape en termes de santé humaine serait d’examiner cette région dans des bases de données de gènes humains pour voir l’ampleur des variations chez les personnes normales et si certaines délétions ou mutations dans cette région pourraient conduire à une expression réduite des canaux sodiques. ce qui pourrait entraîner des maladies », a conclu le professeur Zakon.

L’étude est publiée dans la revue Avancées scientifiques.

—

Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur