Longtemps, la vie a eu des formes simples avec animaux comme les éponges. Puis une rupture a été constatée dans l’évolution. Sont apparus, il y a environ 600 millions d’années, des animaux plus complexes, dotés de segments.
Cela voulait dire que lors du développement de l’individu, un mécanisme de réplication s’est mis en route. Longtemps, l’apparition des segments a été un mystère, une sorte de maillon manquant de l’évolution, entre les être simples, et l’explosion d’espèces qui s’est produite au Cambrien.
Les recherches en génétique ont relancé hypothèses et investigations. Elles se sont concentrées sur la recherche de gènes actifs lors de l’embryogénése, le développement d’un individu.
Guillaume Balavoine et ses collègues chercheurs du CNRS et de l’Université Paris Diderot, à l’Institut Jacques Monod ont identifié un groupe de gènes actifs dans la création des segments. Ils publient leurs travaux dans la revue Science du 16 juillet 2010.
Segments identiques puis spécialisés
Des gènes ont permis la création de segments identiques. Mais l’évolution fait aussi évoluer ces segments qui peuvent être spécialisés. Les gènes organisent l’arrangement des segments lors du développement de l’individu, mais des accidents peuvent se produire, comme le placement d’un segment à un mauvais endroit, ou la présence d’un nombre anormal de segments.
L’existence de segments est un point commun entre le mille-pattes, le ver de terre et l’Homme. Chez ces groupes, les segments sont des unités anatomiques identiques répétées le long de l’axe qui va de l’avant à l’arrière de l’animal organisé d’une manière bilatérale. Cette organisation n’est pas toujours visible depuis l’extérieur. Les segments qui se répètent peuvent être cachés sous une carapace ou ils ont en partie fusionné. Mais les segments se répartissent bel et bien le long de l’axe bilatéral, dans le tronc, sur l’abdomen ou le thorax.
Les annélides, c’est-à-dire les vers de terre et leurs cousins marins, sont très nombreux en termes d’espèces malgré. Leur corps est formé de segments identiques, des anneaux qui possèdent chacun des fonctions.
Les arthropodes, dont font partie les mille-pattes réunit les insectes, araignées, scorpions et crustacés. C’est de loin le groupe le plus important sur Terre. C’est celui qui a à la fois le plus grand nombre d’espèces et d’individus qui représentent près de 40 pour cent de la biomasse animale. Pour le mille-pattes la segmentation est évidente tant la répétition saute aux yeux. On peut également citer ceux des sauterelles, grillons et autres criquets, ou encore celui des crevettes ou de la mouche drosophile.
Le groupe des vertébrés auquel appartient l’Homme est très divers. Il a produit beaucoup d’espèces et rassemblent la plupart des animaux familiers, les mammifères, mais aussi les poissons. Chez l’Homme c’est au niveau des vertèbres que l’on voit la segmentation, ainsi qu’au niveau des muscles et des nerfs partant de la moelle épinière.
Ces trois groupes ne sont pas spécialement apparentés entre eux. D’où leur vient la segmentation ? Les chercheurs ont découvert que les gènes qui commandent la formation des segments au cours du développement de l’embryon sont à peu près les mêmes chez la drosophile (un arthropode) et chez une annélide marine. De ces similitudes, les chercheurs concluent que ces gènes sont hérités d’un ancêtre commun, lui-même segmenté. Il semblerait que les vertébrés aient hérité de cette caractéristique d’un ancêtre commun avec celui des arthropodes et des annélides. C’est ce que les scientifiques vont maintenant chercher à confirmer.
Ce résultat soutient l’idée que la segmentation est apparue une seule fois au cours de l’évolution. Il soutient l’idée que la segmentation est à l’origine de la diversité considérable des groupes d’animaux qui la portent. Car la segmentation est un atout. Au fil des millions d’années et des nouvelles contraintes environnementales du milieu, un animal peut plus facilement spécialiser un segment pour en faire un outil spécifique répondant à un besoin plutôt que créer un organe de toute pièce.
