Beroe abyssicola est un type de gelée de peigne examiné dans le cadre de l'étude. Crédit :Université de l'Alabama à Tuscaloosa
Un chercheur de l'Université de l'Alabama faisait partie d'une nouvelle étude qui fournit des preuves supplémentaires à l'appui d'une hypothèse controversée selon laquelle un groupe d'animaux marins communément appelés gelées en peigne ont été les premiers à se séparer de tous les autres animaux, ce qui en fait la plus ancienne lignée animale survivante.
Dr Kevin M. Kocot, Professeur assistant UA en sciences biologiques et conservateur de zoologie des invertébrés au Musée d'histoire naturelle de l'Alabama, est co-auteur d'un article publié dans Écologie et évolution de la nature qui présente les conclusions.
Le travail a été dirigé par le Dr Nathan Whelan en tant que chercheur post-doctoral dans le laboratoire du Dr Ken Halanych, professeur de sciences biologiques à l'Université d'Auburn et directeur du Laboratoire de biologie de Molette pour les études sur l'environnement et le changement climatique.
Gelées de peigne, dont le nom scientifique est Ctenophora, sont un groupe d'invertébrés qui nagent avec des rangées de cils, souvent appelés peignes. Trouvé dans le monde entier, ils sont un élément crucial des chaînes alimentaires marines.
Les cténophores comprennent environ 200 espèces décrites avec des relations compliquées et non résolues entre les différentes lignées. En outre, Les cténophores sont un groupe diversifié avec de nombreuses différences physiologiques et écologiques entre les espèces.
En séquençant des gènes actifs (transcriptomes) de 27 espèces différentes de gelées en peigne couvrant la diversité du groupe et en effectuant des analyses phylogénétiques à l'échelle du génome, l'équipe de recherche a reconstitué l'histoire évolutive du groupe et déduit l'évolution des caractères cténophores clés.
En utilisant une analyse d'horloge moléculaire, l'équipe a découvert que les gelées en peigne se sont séparées des autres animaux il y a 88 à 350 millions d'années, beaucoup plus tôt qu'on ne le pensait auparavant. L'analyse appuie la conclusion que les gelées en peigne, pas les éponges les plus simples, sont le groupe frère de tous les autres animaux.
"Pris ensemble, ces résultats ont des implications importantes pour notre compréhension de l'évolution animale précoce et donnent un aperçu d'un groupe peu connu mais fascinant d'invertébrés marins, " a déclaré Kocot.
Animaux morphologiquement simples, les éponges manquent de nerfs, muscles, et peut-être même de vrais tissus, mais, malgré la simplicité évolutive, il est possible que des éponges aient évolué à partir d'un animal plus complexe, simplifier secondairement.
Le Dr Kevin M. Kocot fait partie d'une étude portant sur les gelées en peigne. Crédit :Université de l'Alabama à Tuscaloosa
« Si les éponges sont secondairement simplifiées, cela signifie qu'ils sont probablement un peu bizarres, et peut ne pas nous en dire autant sur nous-mêmes que nous le pensions auparavant, " a déclaré Kocot.
Il est également possible que les éponges représentent la morphologie ancestrale des animaux et que les cténophores dérivent indépendamment des caractères complexes tels que les nerfs et les muscles. Des recherches antérieures de cette équipe publiées dans La nature en 2014 a montré que les gelées en peigne modélisent leur système nerveux en utilisant des gènes différents de ceux des autres animaux, un résultat que certains ont interprété comme la preuve d'une évolution indépendante des neurones dans ce groupe.
"Nous avons été surpris de découvrir à quel point l'évolution précoce des animaux est différente de ce qui a été traditionnellement supposé, " a déclaré Halanych. "Nous avons trouvé des changements intéressants et majeurs dans le mode de vie, y compris les habitudes alimentaires et les préférences en matière d'habitat, certains animaux étant benthiques et d'autres pélagiques.
"Comprendre les relations au sein des cténophores, ou des gelées de peigne, est primordiale pour comprendre certaines des caractéristiques importantes trouvées chez les premiers animaux, comme l'évolution du système nerveux et des muscles. De façon intéressante, le premier cténophore ramifié a commencé à développer des muscles comme ceux trouvés chez les animaux bilatéraux."
Whelan a obtenu son doctorat en sciences biologiques de l'UA en 2013 et est maintenant directeur du laboratoire de génétique de conservation du sud-est du Fish and Wildlife Service des États-Unis.
"Notre travail pour ce projet révèle des schémas importants sur l'évolution animale précoce et commence à percer les mystères entourant la diversité des gelées en peigne, " a déclaré Whelan. " En ajoutant de nouvelles données et en continuant à défier les idées reçues, nous avons obtenu des résultats beaucoup plus solides que par le passé."
L'équipe comprenait également le laboratoire du Dr Leonid Moroz, professeur distingué de neurosciences, la génétique, biologie et chimie à l'Université de Floride.
« Les gelées en peigne sont des organismes marins extrêmement fragiles, " a déclaré Moroz. "La plupart d'entre eux ne peuvent être étudiés que dans leurs habitats naturels. Ainsi, nous devons les trouver, faire des expériences sur un navire, faire des échantillons, et même séquence en pleine mer, parfois à des milliers de kilomètres au large.
"Chaque collection est une aventure en soi - de l'Antarctique froid aux mers équatoriales chaudes - pour comprendre comment Mère Nature a fabriqué les muscles et les neurones de ces créatures indépendamment du reste des animaux. Un travail amusant pour un neuroscientifique, et tout le monde, En effet!"
Le papier, "Les relations des cténophores et leur placement en tant que groupe frère de tous les autres animaux, " apparaît en ligne et sera publié dans un prochain numéro de Écologie et évolution de la nature .
