D’où viennent nos bras ?
D’où viennent nos membres ? La question occupe les scientifiques depuis plus de 150 ans. Jusqu’ici, ils butaient surtout sur la formation de nos épaules. Mais ils en savent désormais davantage, grâce à la tête d’un vieux poisson.
Si vous retournez 500 millions d’années en arrière, vous rencontrerez nos ancêtres vertébrés : des animaux marins anguilliformes, sans nageoires ni membres. Et pourtant, ils sont les aïeux de nombreuses espèces. Qui vont d’abord développer des nageoires, puis des pattes, des ailes et des bras. Mais la genèse exacte de ces membres est sujette à débat depuis plusieurs décennies. L’un des plus grands mystères de cette épopée évolutive est la formation d’épaules chez nos ancêtres pisciformes.
Pli des nageoires et arc branchial
Les scientifiques ont deux théories importantes sur la formation des nageoires pectorales — qui ont évolué pour donner nos bras. La première est connue sous le nom d’hypothèse du pli des nageoires. Selon cette hypothèse, les nageoires pectorales se sont développées à partir du corps, plus précisément d’un faisceau musculaire sur les flancs du poisson. Mais comment les épaules se sont-elles formées ? Le doute persiste.
La seconde est l’hypothèse de l’arc branchial. Les nageoires pectorales se seraient développées à partir de la tête, et spécifiquement des arcs branchiaux (les structures osseuses qui soutiennent les branchies des poissons). L’épaule se serait également formée à partir de là. Mais il est difficile de démontrer cette théorie, car les arcs branchiaux sont composés de cartilage, qui ne se fossilise pas bien.
Une récente étude vient de concilier ces deux hypothèses, parvenant ainsi à y voir un peu plus clair dans la genèse de nos membres.
Ci-dessus, vous pouvez voir que les arcs branchiaux se trouvent derrière les branchies.
Fossile à réponses
Pour étudier cette origine primitive, une équipe de chercheurs a étudié un fossile d’un poisson vieux de 407 millions d’années — le Kolymaspis sibirica, l’une des premières espèces de poissons à mâchoires.
Ce fossile révèle que, au fil du temps, une paire d’arcs brachiaux s’est progressivement transformée en une articulation à l’arrière de la tête. Cette structure a ensuite évolué pendant des millions d’années pour former « notre » épaule. L’origine des branchies n’est pas encore clairement élucidée, mais les chercheurs pensent qu’elles se sont formées à partir de parties de la tête et du corps. En d’autres mots : l’hypothèse de l’arc branchial et l’hypothèse du pli des nageoires se vérifient toutes deux (partiellement).
Les chercheurs souhaitent à présent étudier d’autres fossiles de poissons pour clarifier davantage le processus évolutif de nos membres.