Les biologistes trouvent la position de la tête d’une étoile de mer, veulent connaître sa position ?

Djakarta –

Les étoiles de mer sont des animaux invertébrés qui vivent dans la mer. Comme son nom l’indique, on l’appelle étoile car cet animal possède cinq pousses semblables à des étoiles. Cet animal appartient au groupe des échinodermes qui est étroitement apparenté à l’homme. Cependant, le cycle de vie et l’anatomie des étoiles de mer sont très différents des nôtres.

Vous êtes-vous déjà demandé si nous voulions mettre un chapeau sur une étoile de mer, de quel côté devrions-nous le mettre ? Est-ce juste au milieu ?

S’interroger sur la position de la tête d’une étoile de mer peut paraître idiot, mais dans les domaines de la zoologie et de la biologie, il s’agit d’un débat sérieux et complexe selon les estimations des experts.

Les étoiles de mer commencent leur vie sous forme d’œufs qui éclosent ensuite en larves et flottent librement dans l’océan.

Plusieurs mois plus tard, les larves s’installent sur le fond marin pour passer d’une forme de corps bilatérale (symétrique sur la ligne médiane) à une étoile pentaradiale ou à cinq branches.

“Cela reste un mystère zoologique depuis des siècles. Comment passer d’une forme bilatérale à une forme pentaradiale et comment comparer les parties du corps”, a déclaré Christopher Lowe, professeur de biologie à la station marine Hopkins de l’université de Stanford, aux États-Unis.

De nouvelles recherches menées par des experts de l’Université de Stanford tentent de cartographier les corps des étoiles de mer à l’aide d’outils génétiques et moléculaires.

Cités sur la page Stanford News, ils ont découvert que la « tête » de l’étoile de mer n’était pas située à un seul endroit. Au lieu de cela, la tête est répartie sur le corps de l’étoile de mer.

“La réponse est bien plus compliquée que nous le pensions. C’est vraiment étrange, et il est probable que l’évolution de ce groupe soit encore plus compliquée que ces découvertes”, a déclaré Laurent Formery, postdoctorant à la Stanford School of Humanities and Sciences.

Méthodes moléculaires et techniques génétiques

Sur la base d’une recherche publiée dans la revue Nature, le 1er novembre 2023, des experts ont tenté de comparer les étoiles de mer pour trouver des indices sur l’évolution de leur espèce.

“Le problème avec les étoiles de mer est qu’il n’existe aucune anatomie d’étoile de mer qui puisse être liée aux vertébrés. Il n’y a rien là-dedans”, a déclaré Lowe.

Par conséquent, les techniques génétiques et moléculaires jouent un rôle dans l’étude de la structure des étoiles de mer. L’équipe de recherche a ensuite utilisé un groupe de marqueurs moléculaires bien étudiés, tels que les gènes Hox, pour servir de modèle.

“Si vous retirez la peau d’un animal et regardez les gènes impliqués dans la détermination de la tête et de la queue, les mêmes gènes codent pour ces parties du corps dans tous les groupes d’animaux”, a déclaré Lowe.

Pour découvrir quels éléments moléculaires provoquent la formation de l’anatomie pentaradiale des étoiles de mer, les chercheurs ont utilisé la tomographie à ARN.

En examinant la séquence d’ARN, la technique montrera où le gène est exprimé dans le tissu et où se produit l’hybridation in situ.

Laurent Formery, chercheur postuniversitaire, a expliqué qu’ils ont d’abord divisé les bras de l’étoile de mer en fines tranches à partir des extrémités médiane, supérieure, inférieure, droite et gauche tout en notant la régénération des membres perdus.

“Nous avons utilisé la tomographie de l’ARN pour déterminer quels gènes étaient exprimés dans chaque tranche, puis nous avons “réassemblé” les tranches à l’aide d’un modèle informatique. Cela nous a donné une carte 3D de l’expression des gènes”, explique Formery.

“Dans la deuxième méthode, l’hybridation in situ par réaction en chaîne, nous colorons les tissus des étoiles de mer et examinons visuellement les échantillons pour voir où les gènes sont exprimés”, a poursuivi Formery.

Cela a permis aux chercheurs d’examiner les schémas corporels antéro-postérieurs (de la tête à la queue) dans la couche de cellules la plus externe appelée ectoderme.

Il s’avère que l’étoile de mer a un corps et toutes ses têtes

La recherche a révélé que les étoiles de mer ont une tête au centre de chaque « bras » et une région en forme de queue le long de son périmètre.

Mais étrangement, aucune partie de l’ectoderme de l’étoile de mer ne présentait de programme génétique de tige, indiquant que la plupart des étoiles de mer ont la forme d’une tête.

C’est comme si une étoile de mer était une étoile de mer qui avait une tête sur tout le corps et pas de queue.

Grâce à la recherche, les scientifiques enrichissent de plus en plus leurs connaissances sur la biodiversité, qui est véritablement diversifiée tant en termes d’espèces que de structure corporelle.

Selon Lowe, 34 phylums d’animaux vivent sur Terre depuis environ 600 millions d’années. Ils ont tous vécu l’évolution comme une forme de solution à leurs problèmes biologiques fondamentaux.

“La plupart des animaux n’ont pas de système nerveux spectaculaire et aiment chasser leurs proies. Ce sont des animaux simples qui vivent dans des terriers dans l’océan. Les gens ne s’intéressent généralement pas à ces animaux, mais ils peuvent représenter comment la vie a commencé”, a-t-il déclaré.

Cette étude montre comment des approches comparatives utilisant des techniques génétiques et moléculaires peuvent être utilisées pour explorer la biodiversité.

“Même dans les articles moléculaires récents, il existe des points d’interrogation sur l’arbre évolutif des échinodermes dont nous ne savons pas grand-chose”, a déclaré Formery.

Il s’agit de connaissances intéressantes, notamment au niveau moléculaire, qui contiennent encore de nombreuses pièces du puzzle scientifique.

Regarder la vidéo “Portrait de l’étoile de mer tournesol presque éteinte“

(copain/copain)