Les ocelles des papillons réutilisent les gènes qui façonnent les membres et les ailes

De nombreuses espèces de papillons utilisent des ocelles – des marques circulaires de couleurs contrastées trouvées sur leurs ailes – pour intimider ou distraire les prédateurs. Une équipe de recherche dirigée par l’Université nationale de Singapour (NUS) a étudié les origines évolutives de ces ocelles et a découvert qu’elles semblent provenir du recrutement d’un réseau complexe de gènes qui opérait déjà dans le corps des papillons pour construire antennes, pattes et parfois même ailes.

« Cette nouvelle étude porte sur la manière dont de nouveaux traits complexes pourraient apparaître. Ces traits complexes nécessitent l’apport de nombreux gènes en interaction pour leur développement et sont souvent illustrés par l’œil des vertébrés ou le flagelle de la bactérie », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Antónia Monteiro, professeur de biologie à la NUS.

« Dans notre étude, nous avons examiné comment les ocelles des papillons – un exemple de trait complexe – sont apparues et avons conclu qu’une approche de recrutement en réseau est adoptée par les papillons pour la création d’ocelles. Nous avons également identifié le réseau spécifique de gènes probablement recrutés.

Selon le professeur Monteiro et ses collègues, l’évolution de nouveaux traits complexes tels que les ocelles du papillon se fait par des mutations dans le code génétique qui rappellent les réseaux de régulation génétique préexistants qui étaient déjà utilisés pour d’autres traits complexes tels que les antennes ou d’autres membres. Ces réseaux peuvent être comparés aux sous-programmes d’un programme informatique qui exécutent des tâches spécifiques et, bien qu’ils ne soient écrits qu’une seule fois dans le code, le programme y fait référence à plusieurs reprises lors de son exécution.

En supprimant des séquences régulatrices d’ADN uniques dans le génome des papillons, les chercheurs ont prouvé qu’un seul réseau de régulation génétique était responsable du développement de diverses caractéristiques, notamment les ocelles, les antennes, les pattes et les ailes. Lorsque le fonctionnement de ce réseau de régulation a été perturbé, tous ces traits très différents n’ont pas pu se développer correctement.

« C’était étonnant d’observer comment ces traits complexes importants étaient affectés par les mêmes changements dans l’ADN », a conclu la co-auteure de l’étude, la Dre Heidi Connahs, boursière postdoctorale étudiant l’évolution de la diversité morphologique à la NUS.

L’étude est publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.

Crédit image : Kristof Zyskowski et Yulia Bereshpolova

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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur