Les scientifiques résolvent le mystère de la façon dont les insectes ont obtenu leurs ailes

Des chercheurs du Laboratoire de biologie marine (MBL) ont enfin résolu le mystère de l’évolution des ailes des insectes. L’équipe a confirmé la théorie selon laquelle les ailes des insectes auraient évolué à partir d’une excroissance ou d’un « lobe » sur les pattes d’un crustacé ancestral.

Après que cet ancien animal marin ait déménagé sur terre il y a environ 300 millions d’années, l’un de ses segments de patte s’est enfoncé dans la paroi corporelle au cours du développement embryonnaire. Il s’agissait probablement d’une adaptation apparue pour mieux supporter son poids sur terre.

« Les lobes des pattes se sont ensuite déplacés vers le dos de l’insecte, et ceux-ci ont ensuite formé les ailes », a déclaré Heather Bruce, co-auteur de l’étude. Elle a expliqué que l’une des raisons pour lesquelles il a fallu un siècle pour comprendre cela est que l’on n’a compris que vers 2010 que les insectes étaient les plus étroitement liés aux crustacés au sein du phylum des arthropodes.

« Avant cela, sur la base de la morphologie, tout le monde avait classé les insectes dans le groupe des myriapodes, ainsi que les mille-pattes et les mille-pattes », a déclaré Bruce. « Et si vous cherchez dans les myriapodes d’où viennent les ailes des insectes, vous ne trouverez rien. »

« Ainsi, les ailes des insectes ont été considérées comme de « nouvelles » structures qui surgissaient chez les insectes et n’avaient pas de structure correspondante chez l’ancêtre – parce que les chercheurs cherchaient l’ancêtre de l’insecte au mauvais endroit.

Pour résoudre le mystère vieux de plusieurs décennies de l’évolution des ailes des insectes, les chercheurs ont combiné d’anciens articles scientifiques avec une analyse génomique avancée. L’enquête a été lancée alors que Bruce comparait la génétique des pattes segmentées d’un crustacé à celle de divers insectes comme les mouches des fruits. Son analyse a identifié des gènes correspondant aux six segments de pattes trouvés chez les crustacés et les insectes.

Cependant, l’espèce de crustacé Parhyale possède un septième segment de patte supplémentaire à côté de la paroi corporelle. Bruce a entrepris de déterminer où était passé ce segment.

« J’ai donc commencé à fouiller dans la littérature et j’ai découvert cette très vieille idée qui avait été proposée en 1893, selon laquelle les insectes avaient incorporé la région de leurs pattes proximales (la plus proche du corps) dans la paroi corporelle », a déclaré Bruce. «Mais je n’avais toujours pas la partie aile de l’histoire. J’ai donc continué à lire et à lire, et je suis tombé sur cette théorie des années 1980 selon laquelle non seulement les insectes incorporaient la région proximale de leur patte dans la paroi du corps, mais que les petits lobes de la patte se déplaçaient plus tard sur le dos et formaient les ailes. Je me suis dit, wow, mes données génomiques et embryonnaires soutiennent ces vieilles théories.

Selon les chercheurs, il aurait été impossible de percer le mystère de l’évolution des ailes des insectes sans les outils génomiques actuellement disponibles.

« Les gens sont très enthousiasmés par l’idée que quelque chose comme les ailes d’insectes puisse avoir été une nouvelle innovation de l’évolution », a déclaré Nipam Patel, directeur du MBL. « Mais l’une des histoires qui ressortent des comparaisons génomiques est que rien n’est nouveau ; tout venait de quelque part. Et vous pouvez, en fait, déterminer d’où. »

L’étude est publiée dans la revue Écologie de la nature et évolution.

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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur