Posté par Isabelle le Mardi 10/09/2019 à 14:00
Les embryons multicolores des araignées d'eau
Les couleurs animales sont mal connues chez les embryons. Une étude parue dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences révèle une variété de coloration embryonnaire chez des punaises vivant sur l'eau. Les dessins jaune et rouge de ces embryons pourraient dissuader prédateurs et parasites. Ces couleurs sont dues à l'activation dans les pattes et les antennes de gènes qui contrôlent normalement la pigmentation des yeux. Ce modèle montre comment la reconversion d'une voie biochimique peut générer la biodiversité des couleurs animales au cours de l'évolution.

Figure: Diversité de coloration embryonnaire chez neuf espèces de punaises semi-aquatiques. Toutes ont les yeux rouges. De gauche à droite: Microvelia americana, Microvelia paludicola, Oiovelia cunucunumana (sans coloration extra-oculaire), Gerris buenoi (chorion non transparent), Neogerris hesione, Neogerris magnus, Limnogonus franciscanus, Limnoporus dissortis, Limnogonus aduncus. © Aidamalia Vargas-Lowman

Chez les animaux, les couleurs ont de nombreuses fonctions vitales, comme la protection contre les UV, la régulation de la chaleur corporelle, le camouflage ou encore la recherche de partenaires sexuels. Alors que les colorations animales sont très étudiées chez les adultes, l'origine et le rôle des couleurs embryonnaires sont mal connus.

Les embryons des punaises semi-aquatiques, improprement connues sous le nom "d'araignées d'eau", arborent des couleurs vives dont l'origine vient d'être élucidée par cette étude. Les chercheurs ont découvert une impressionnante diversité de coloration dans les embryons de plusieurs espèces de punaises semi-aquatiques venues essentiellement des Amériques. Aux stades larvaire et adulte, ces insectes aux yeux rouge sombre ont en général un dos sombre et un ventre clair qui les rend furtifs dans leur habitat, à l'interface entre l'air et l'eau. À l'inverse, leurs embryons présentent une variété de dessins jaune et rouge vif bien visibles à travers leur coque transparente. Cette coloration pourrait avoir un rôle de signal visuel pour dissuader les prédateurs et les guêpes parasites, protégeant ainsi les oeufs vulnérables qui restent collés à leur support immergé durant une ou deux semaines, selon les espèces.

L'analyse génétique a montré que les punaises semi-aquatiques produisent ces couleurs embryonnaires grâce à l'activation dans les pattes et les antennes d'une voie biochimique qui produit normalement des pigments visuels rouges dans les yeux. L'utilisation de méthodes de chimie analytique a permis de détecter le pigment rouge érythroptérine et le pigment jaune xanthoptérine dans les embryons de deux espèces différentes.

L'étude évolutive, fondée sur l'observation de 34 espèces, a permis de révéler que l'ancêtre de ce groupe présentait déjà une coloration embryonnaire jaune il y a environ 200 millions d'années. Par la suite, la pigmentation rouge des pattes ou des antennes est apparue au moins six fois indépendamment par évolution convergente. Ces découvertes établissent un modèle pour rechercher comment la reconversion d'une voie biochimique peut générer la biodiversité des couleurs animales.

Pour en savoir plus:
Cooption of the pteridine biosynthesis pathway underlies the diversification of embryonic colours in water striders.
Vargas-Lowman A., Armisen D., Floriano C., Cordeiro I., Viala S., Bouchet M., Bernard M., Le Bouquin A., Santos E., Berlioz-Barbier A., Salvador A., Moreira F.,Bonneton F. and Khila A.
Proc Natl Acad Sci U S A. September 4. 2019. doi.org/10.1073/pnas.1908316116

Contact chercheur:
Abderrahman Khila - Directeur de recherche CNRS à l'Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon (IGFL) - (CNRS/ENS Lyon/Univ Claude Bernard)
abderrahman.khila at ens-lyon.fr

François Bonneton - Maître de conférences à l'Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon (IGFL) - (CNRS/ENS Lyon/Univ Claude Bernard)
francois.bonneton at ens-lyon.fr
Dernières news
La vie en ville peut faire évoluer les populations urbaines différemment des autres. Des chercheurs du laboratoire Biogéosciences (CNRS/EPHE/Université de Bourgogne)...
Les télescopes de l’ESO scrutent la baisse de luminosité de surface de l’étoile Bételgeuse Grâce au Very Large Telescope (VLT) de l’ESO, les astronomes ont...
Une initiative de l’UE a publié un rapport sur les solutions et recommandations adoptées pour répondre aux préoccupations environnementales liées à la production...
"Travailler l’imaginaire est l’une des parties qui m’intéresse le plus dans ma recherche. Si on avait une géométrie qui n’est pas comme la géométrie plate...
Un progrès important vient d'être réalisé en développant un algorithme permettant de calculer le problème quantique à N corps jusqu’à l’ordre 15, très...
L’organisation tridimensionnelle des chromosomes doit être régulée afin d’assurer le bon fonctionnement de processus biologiques tels que la transcription, la...
Des chercheurs d’Aix Marseille Université, du CNRS et de l’Université de Montréal ont identifié dans la séquence de la protéine "Spike" du 2019-nCoV (nommé...
Une équipe de recherche canadienne, dont a fait partie un microbiologiste de l’Université de Montréal, a révélé un mécanisme d’action inédit présent dans...
Les nanomatériaux trouvent de plus en plus d’applications médicales. Parfois capables de remplir plusieurs rôles à la fois, ils offrent une flexibilité...
Des chercheurs du Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CNRS/Aix Marseille Université), en collaboration avec des équipes japonaise, coréenne et...
Détecter rapidement la bactérie Legionella pneumophila Des experts de multiples horizons disciplinaires ont accompli une percée majeure: développer un nouveau...
En excitant un gaz avec des impulsions laser ultra-courtes, les physiciens ont montré que, même si habituellement les collisions au sein du gaz sont la cause...
Dans des travaux publiés dans la revue Nanomedicine, une méthode a permis d’interrompre la production d’ARN messager et de protéines de certains gènes, avec des...
Des chercheurs de l’Unité mixte de physique CNRS/Thales et du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N, CNRS/Université Paris-Sud), en collaboration avec...
L’ADN peut transitoirement revêtir des structures plus complexes que celle en double hélice. Les quadruples hélices, ou quadruplexes d’ADN, en sont un exemple. Ce...
En comprimant la matière à des pressions qui peuvent dépasser le million d’atmosphères, les cellules à enclumes de diamant mettent en lumière les propriétés...
Les archées, constituant l'un des trois domaines du vivant, sont désormais considérées comme des modèles incontournables pour étudier les mécanismes moléculaires...
La sonde européenne commence son voyage en direction du centre de notre Système solaire, la science française à l’honneur. Lundi 10 février 2020, à 05h03,...
Pour la première fois, des chercheurs de l’UNIGE ont constaté qu’un puits géothermique en conditions supercritiques n’avait pas provoqué de perturbations...
Une récente compilation de plusieurs observations spectroscopiques de la surface du Soleil montre que la gradient de champ magnétique dans la direction verticale est...
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL
sous le numéro de dossier 1037632
Informations légales