Un gène « sauteur » a fait perdre la queue aux humains | Science

La queue est un outil très utile depuis l’apparition des premiers animaux, il y a plus de 500 millions d’années. Les poissons l’ont utilisé pour se propulser dans l’eau, les dinosaures se sont équilibrés avec eux et les scorpions les utilisent comme armes. Plus proches de notre espèce, il y a 25 millions d’années, les primates ancestraux les utilisaient comme un autre membre, pour s’accrocher aux branches des arbres où ils vivaient, tout comme le font aujourd’hui les singes du nouveau monde. Mais quelque chose s’est produit alors qui a fait disparaître cet appendice utile de notre branche évolutive. Ni les chimpanzés, ni les orangs-outans, ni les gibbons monogames n’ont de queue. Les humains non plus, du moins en tant qu’adultes.

Les humains ont une queue, mais seulement pendant un bref instant, entre le premier et le deuxième mois de gestation. Depuis quelques semaines, vous pouvez voir la queue, comme un rappel de la lignée que nous partageons avec les innombrables êtres qui marchaient et marchaient avec cette extension attachée à leurs fesses. Ensuite, la programmation génétique fait son travail et la queue est concentrée dans les trois à cinq vertèbres fusionnées qui forment le coccyx. Ce changement a été associé à une plus grande facilité à marcher debout, à quitter les arbres, à libérer nos mains et à commencer à créer la technologie qui caractérise notre espèce. Cependant, jusqu’à récemment, aucun mécanisme génétique plausible n’avait été proposé pour expliquer un changement aussi pertinent.

Le magazine Nature publier un emploi aujourd’hui menée par des chercheurs de l’Université de New York, dans laquelle les auteurs identifient un changement génétique qui expliquerait la disparition de la queue. Pour trouver cette modification, les chercheurs ont comparé l’ADN de plusieurs espèces de singes à queue avec celui d’autres singes, à la recherche de variantes génétiques que ces derniers partagent et de celles qui n’en ont pas. Ainsi, ils ont identifié le gène TBXT, essentiel au développement embryonnaire et qui, chez de nombreux primates, régule la formation de la queue. “Le changement dans le gène que nous avons observé est qu’un gène court sauteur « un fragment d’ADN connu sous le nom de séquence Alu – a atterri dans une partie non codante d’un gène », explique Itai Yanai, auteur principal de l’étude. Là, sa proximité avec un autre élément Alu a modifié l’activité du gène TBXT, qui a commencé à produire une protéine différente de celle qui fait habituellement pousser la queue.

Pour tester leur théorie, qu’ils avaient préalablement présentée dans une publication non révisée, l’équipe new-yorkaise, dirigée par Bo Xia, des souris conçues pour exprimer différentes formes du gène TBXT. Lorsqu’elles ont produit la variante de la protéine qui est générée chez les humains, les gorilles ou les chimpanzés par l’effet du gène sauteur, les souris ont perdu leur queue ou ont développé une queue courte. “Il est surprenant qu’un changement anatomique aussi important puisse être provoqué par un changement génétique aussi minime”, explique Yanai.

En plus de la perte de la queue, les scientifiques ont observé que les souris qui expriment cette protéine étaient plus susceptibles de souffrir de défauts de développement tels que le spina bifida. Ce groupe de malformations, connues sous le nom d’anomalies du tube neural, surviennent dans une naissance sur mille. “Cela suggère que la pression évolutive pour perdre notre queue était si grande que, malgré la possibilité de ces maladies, nous avons quand même perdu notre queue”, explique le responsable de l’étude, qui spécule que, étant donné qu’avoir une queue est quelque chose de tellement fondamental pour les vertébrés, « son élimination avec une seule mutation pourrait avoir provoqué les défauts observés ».

Bien que les résultats offrent une explication pour un tel trait caractéristique des humains et de leurs plus proches parents, les auteurs reconnaissent que d’autres changements génétiques pourraient avoir servi à stabiliser cet aspect. De plus, la perte de la queue ou la réduction de sa taille se sont produites à plusieurs reprises au cours de l’évolution des primates, comme en témoignent les loris, les babouins ou les singes de Gibraltar. La disponibilité de séquences génétiques provenant d’un plus grand nombre d’espèces de primates peut aider à comprendre ces processus d’évolution convergente dans lesquels le même trait apparaît à des moments différents chez des animaux soumis à des pressions écologiques différentes et, peut-être, par des mécanismes génétiques différents.

Dans un commentaire sur l’étude également publié dans Nature, Miriam Konkel, de l’Université Clemson, et Emily Casanova, de l’Université Loyola, toutes deux aux États-Unis, rappellent que, même si certains chercheurs interprètent que la perte de la queue peut offrir des avantages évolutifs, comme une plus grande facilité à marcher debout, il existe des indications selon lesquelles « avoir une queue n’empêche pas la locomotion bipède et peut même la favoriser ». A titre d’exemple, les chercheurs se souviennent des singes capucins, qui utilisent leur queue pour maintenir l’équilibre lorsqu’ils portent des outils en pierre avec leurs mains. “Bien que les humains transportent généralement des charges en se tenant debout, les recherches en robotique suggèrent qu’une queue montée autour de la taille peut augmenter la stabilité”, disent-ils. Cela permettrait à une queue d’offrir des avantages adaptatifs aux humains modernes et garderait mystérieuse la perte de l’appendice dont notre famille animale a souffert il y a 25 millions d’années.

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