La recherche sur les escargots marins a démontré que des innovations évolutives significatives se produisent progressivement, par petites étapes, remettant en question la notion de « sauts monstrueux » spectaculaires. Cette découverte, en élucidant la base génétique du passage des escargots de la ponte à la naissance vivante, offre une nouvelle perspective sur la façon dont les changements évolutifs majeurs se déroulent et met en évidence l’importance des progrès progressifs au cours de l’évolution.
Les biologistes ont découvert que des transformations évolutives significatives se produisent progressivement plutôt que par des étapes « monstrueuses » soudaines et dramatiques, abordant ainsi le débat de longue date sur la façon dont les innovations majeures telles que le vol, la vision et la naissance vivante ont évolué.
L’évolution est généralement un processus graduel, se déroulant en petites étapes progressives, mais produisant parfois de nouvelles fonctions étonnantes, comme les plumes qui permettent finalement aux oiseaux de voler.
Jusqu’à présent, il a été difficile de comprendre comment ces changements évolutifs importants se sont produits, en partie parce que nombre d’entre eux se sont produits il y a très longtemps et en partie parce qu’il est difficile d’imaginer des étapes intermédiaires. Certains ont suggéré qu’elles se produisent par grandes étapes, lorsque des mutations à grand effet donnent naissance à des « monstres pleins d’espoir » ; d’autres ont soutenu que les innovations se construisent progressivement, la sélection naturelle favorisant les étapes intermédiaires.
La production vivante a permis aux escargots Littorina d’occuper et de s’adapter à une gamme diversifiée d’habitats. Cela a conduit à l’évolution de nombreux « écotypes » qui varient dans leur taille, leur forme et leur comportement. Crédit : Fredrik Pleijel
Nouvelles perspectives sur les escargots marins
En obtenant et en étudiant des séquences du génome entier d’un groupe d’escargots marins, qui sont récemment passés de la ponte à la naissance vivante, des scientifiques de l’Université de Sheffield et leurs collaborateurs de l’Université de Göteborg et de l’Institut des sciences et technologies L’Autriche est désormais en mesure de trancher le débat sur au moins un exemple.
L’étude a utilisé une nouvelle méthodologie pour découvrir si ce nouveau changement dans le style d’accouchement s’est produit rapidement ou progressivement, des résultats qui pourraient ensuite être appliqués pour expliquer d’autres changements spectaculaires dans l’évolution.
Escargots adultes adaptés à différents habitats. Le plus gros escargot est adapté pour se défendre contre les attaques de crabes, tandis que le petit escargot est adapté pour vivre dans des zones fortement exposées aux vagues. Crédit : Sophie Webster
Les scientifiques ont pu identifier 50 gènes parfaitement associés au mode de reproduction, ainsi qu’estimer l’époque de leur origine. Les résultats ont montré qu’ils se sont accumulés progressivement, se propageant à différents moments dans le passé. Cela démontre que l’innovation peut évoluer progressivement, plutôt qu’en une seule étape évolutive.
Implications pour la compréhension des processus évolutifs
Le professeur Roger Butlin, de l’École des biosciences de l’Université de Sheffield, a déclaré : « Il est important de comprendre l’origine évolutive des innovations clés car elles peuvent changer radicalement le cours de l’évolution, comme lorsque la reproduction vivante a conduit à la diversification des mammifères ou que les plumes ont aidé. les oiseaux à évoluer en vol. Cependant, jusqu’à présent, il y a eu peu d’occasions de les étudier, principalement parce que la plupart des changements évolutifs se sont produits il y a très longtemps.
« En découvrant et en étudiant le récent changement évolutif dans la façon dont les escargots marins mettent bas, nous sommes désormais en mesure de comprendre ces changements majeurs et d’appliquer nos méthodes à de nombreux autres changements évolutifs. »
Les escargots Littorina sont communs sur les côtes rocheuses d’Europe, du Royaume-Uni et de la côte est des États-Unis. Crédit : Daria Shipilina
Il a ajouté : « Nos résultats changeront la façon dont les biologistes perçoivent les transitions évolutives majeures, en détournant l’attention des grands pas de l’évolution vers la compréhension des avantages progressifs des petites étapes évolutives. Ils aideront également d’autres à disséquer les bases génétiques et historiques d’autres traits adaptatifs, ce qui est important lorsque de nombreux organismes sont contraints de s’adapter rapidement à un monde en évolution.
L’équipe prévoit désormais d’étudier les fonctions des gènes qu’elle a identifiés, afin de comprendre la série d’étapes évolutives qui ont conduit à la naissance vivante. Ils espèrent également que leurs méthodes seront appliquées à d’autres types d’adaptation, notamment à des éléments comme la tolérance thermique, qui doit évoluer si certains espèces devons survivre au changement climatique.
