1. Gènes Hox :Les gènes Hox sont un groupe de gènes régulateurs principaux qui contrôlent le développement des structures corporelles le long de l'axe antéro-postérieur (de la tête à la queue) chez les animaux. Chez les poissons, les gènes Hox sont impliqués dans le développement des nageoires. Certains gènes Hox, tels que Hoxa13 et Hoxd13, sont associés à la formation de bourgeons de membres chez les animaux terrestres.
2. Cooptation des gènes de poissons :Au cours de l'évolution des animaux terrestres à partir des poissons, certains gènes de poissons ont été récupérés pour le développement des membres. Par exemple, le gène Sonic hedgehog (Shh), impliqué dans le développement des nageoires des poissons, a été récupéré pour le développement des membres des animaux terrestres. Chut est crucial pour la croissance et la structuration des bourgeons des membres.
3. Modifications dans l'expression génétique :Les modèles génétiques des membres des animaux terrestres impliquent également des changements dans les modèles d'expression des gènes. Chez les poissons, certains gènes sont exprimés dans les nageoires, tandis que chez les animaux terrestres, l'expression de ces gènes est déplacée vers les bourgeons des membres. Ces changements dans l’expression des gènes sont contrôlés par des éléments régulateurs qui ont évolué au fil du temps.
4. Évolution de nouveaux gènes :En plus de coopter des gènes existants, de nouveaux gènes sont également apparus au cours de l'évolution des membres. Par exemple, le gène Lmbr1 se trouve spécifiquement chez les animaux terrestres et est impliqué dans le développement des membres. On pense que Lmbr1 est issu d'un événement de duplication de gène et d'une spécialisation ultérieure pour le développement des membres.
5. Modifications de développement :L'évolution des membres impliquait également des modifications dans les processus de développement. Par exemple, chez les poissons, la formation des nageoires se produit par un processus appelé excroissance des plis des nageoires. Chez les animaux terrestres, les bourgeons des membres émergent comme des excroissances du corps, et les mécanismes de développement qui sous-tendent ce processus ont divergé de ceux du développement des nageoires.
Dans l’ensemble, les schémas génétiques des membres des animaux terrestres trouvent leur origine dans les gènes des poissons et dans les mécanismes de développement. Grâce à la cooptation génétique, aux changements dans l'expression des gènes, à l'évolution de nouveaux gènes et aux modifications du développement, la boîte à outils génétique pour le développement des membres a été progressivement constituée au cours de la transition des poissons aux animaux terrestres. Ce processus évolutif illustre la remarquable adaptabilité et la diversité de la vie sur Terre.
