Charles Darwin croyait que l’évolution créait “formes infinies les plus belles“. C’est un sentiment agréable mais cela n’explique pas pourquoi l’évolution continue de faire des crabes.
Les scientifiques se sont longtemps demandé s’il existait les limites de ce que l’évolution peut faire ou si Darwin avait la bonne idée. La vérité se situe peut-être quelque part entre les deux.
Bien qu’il ne semble pas y avoir de plafond sur le nombre d’espèces susceptibles d’évoluer, il peut y avoir des restrictions sur le nombre de formes fondamentales dans lesquelles ces espèces peuvent évoluer. L’évolution des créatures ressemblant à des crabes en est peut-être l’un des meilleurs exemples, puisqu’elles n’ont pas évolué une seule fois, mais au moins cinq fois.
Les crabes appartiennent à un groupe de crustacés appelés décapodes – littéralement “dix pieds”, puisqu’ils ont cinq paires de pattes qui marchent.
Certains décapodes, comme les homards et les crevettes, ont un abdomen épais et musclé, qui constitue la majeure partie de l’animal que nous mangeons. D’un simple mouvement de l’abdomen, les homards peuvent s’envoler à reculons et échapper aux prédateurs.
Les crabes, en revanche, avoir le ventre comprimé, caché sous un thorax et une carapace aplatis mais élargis. Cela leur permet de se faufiler dans les crevasses rocheuses pour se protéger. L’évolution a frappé à plusieurs reprises cette solution parce qu’elle fonctionne bien dans des circonstances similaires.
Cinq groupes de “crabes”
Le plus grand groupe de crabes sont les Brachyura (vrais crabes) y compris le crabe comestible et le crabe bleu de l’Atlantique. Ils avaient un ancêtre qui avait aussi la forme d’un crabe. Certaines espèces ont évolué “à l’envers” et redressé leur abdomen. L’autre grand groupe sont les Anomura (faux crabes), avec un ancêtre qui ressemblait plus à un homard.
Cependant, au moins quatre groupes d’Anomura – crabes éponges, crabes en porcelaine, crabes royaux et l’australien crabe poilu – ont indépendamment évolué vers une forme ressemblant à un crabe de la même manière que les vrais crabes. Comme les vrais crabes, leurs corps compacts sont plus défensifs et peuvent se déplacer latéralement plus rapidement.
Cela signifie que les “crabes” ne sont pas un véritable groupe biologique. Ils sont une collection de branches de l’arbre décapode qui ont évolué pour se ressembler.
Mais les crabes ne font pas exception.
Quelque chose de similaire s’est produit dans l’évolution des oiseaux à partir de plumes dinosaures. Les plumes ont peut-être d’abord évolué pour l’isolation, pour attirer les partenaires, pour protéger les œufs et peut-être aussi comme “filets” pour attraper une proie. Des millions d’années plus tard, les plumes se sont allongées et profilées pour voler.
Les paléontologues ne sont pas d’accord sur les détails, mais tous les oiseaux modernes (néoaves) ont évolué à partir de ancêtres terrestres juste après l’extinction massive qui a anéanti les autres dinosaures.
Cependant, les ailes à plumes et le vol ont également évolué plus tôt dans d’autres groupes de dinosaures, y compris troodontidés et dromaeosaures. Certains d’entre eux, comme Microraptor, avaient quatre ailes.
Re-exécuter la bande de la vie
Malheureusement, nous ne pouvons pas mener d’expériences évolutives pour voir si les mêmes choses continuent de se produire, car cela prendrait des centaines de millions d’années.
Mais l’histoire de la vie a déjà fait quelque chose de semblable pour nous, lorsque des lignées étroitement liées évoluent et se diversifient sur différents continents. Dans de nombreux cas, ces lignées ancestrales ont proposé à plusieurs reprises des solutions identiques ou presque identiques aux problèmes.
L’un des meilleurs exemples est notre propre groupe, les mammifères.
Il existe deux grands groupes de mammifères vivants. Les placentaires (dont nous) et les marsupiaux (mammifères à poche qui donnent naissance à de tout petits petits). Les deux groupes ont évolué à partir du même ancêtre commun au cours il y a 100 millions d’annéesles marsupiaux en grande partie en Australasie et dans les Amériques et les placentaires ailleurs.
Cet isolement a conduit à deux séries presque indépendantes de “l’expérience” pour voir ce qui pouvait être fait avec le plan corporel du mammifère. Il existe des versions marsupiales et placentaires des taupes, des souris, des fourmiliers, des planeurs et des chats. Il y avait même un loup marsupial (le thylacine, disparu en 1936), dont le crâne et les dents correspondent à ceux du loup placentaire avec des détails étonnants.
Ce ne sont pas seulement les formes corporelles qui évoluent indépendamment, mais aussi les organes et autres structures. Les humains ont yeux de caméra complexes avec un cristallin, un iris et une rétine. Les calmars et les poulpes, qui sont des mollusques et plus étroitement liés aux escargots et aux palourdes, ont également développé des yeux de caméra avec les mêmes composants.
Les yeux plus généralement peuvent avoir évolué indépendamment jusqu’à 40 fois dans différents groupes d’animaux. Même les méduses-boîtes, qui n’ont pas de cerveau, ont des yeux avec des lentilles à la base de leurs quatre tentacules.
Plus on cherche, plus on trouve. Des structures telles que les mâchoires, les dents, les oreilles, les nageoires, les pattes et les ailes continuent d’évoluer indépendamment à travers l’arbre de vie des animaux.
Plus récemment, les scientifiques ont découvert que la convergence se produit également au niveau moléculaire. Les molécules d’opsine dans les yeux qui convertissent les photons de lumière en énergie chimique et permettent aux humains de voir ont une ressemblance étroite avec celles des méduses en boîteet a évolué de cette façon en parallèle.
Encore plus bizarre, des animaux aussi différents que les baleines et les chauves-souris ont une convergence frappante dans les gènes qui leur permettre d’écholocaliser.
L’humain est-il vraiment unique ?
Beaucoup de choses que nous aimons penser qui rendent les humains spéciaux ont été réinventées par l’évolution ailleurs. Les corvidés comme les corneilles et les corbeaux ont une intelligence de résolution de problèmes et, avec les hiboux, peut utiliser des outils simples.
Baleines et dauphins ont des structures sociales complexes, et leur gros cerveau leur a permis de développer le langage. Les dauphins utilisent des outils comme des éponges pour se couvrir le nez pendant qu’ils se nourrissent sur les fonds marins pierreux. Les pieuvres utilisent également des outils et apprendre en regardant ce qui arrive aux autres pieuvres.
Si les choses continuent d’évoluer de manière similaire ici sur Terre, il est possible qu’elles suivent également un cours connexe si la vie a évolué ailleurs dans l’Univers. Cela pourrait signifier les êtres extraterrestres ont l’air moins extraterrestres et plus familier que prévu.
Matthieu Willsprofesseur de paléobiologie évolutive au Milner Center for Evolution, Université de Bath
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