Les biologistes n'en reviennent pas : ils découvrent que les ornithorynques ont des traits exclusifs d'ADN d'oiseau dans leurs cheveux et soulèvent des doutes sur leur évolution

Si vous pensiez que l’ornithorynque avait déjà tout pour être étrange, il y a encore une surprise. Une équipe de recherche a découvert que leurs poils contiennent des mélanosomes creux, des structures où les pigments sont stockés et qui, jusqu'à présent, étaient considérées comme une caractéristique des oiseaux.

Ce qui est frappant, c’est qu’il ne s’agit pas d’une brillance « semblable à une plume » ou d’un effet arc-en-ciel. Chez l’ornithorynque, ces mélanosomes creux produisent une couleur brune normale, ce qui ouvre une question inconfortable et très intéressante. A quoi sert alors cette rareté et que nous apprend-elle sur l’évolution des mammifères ?

Une nouvelle pièce dans un animal déjà impossible

Les mélanosomes sont de petits « paquets » cellulaires qui contiennent de la mélanine et aident à déterminer la couleur des cheveux, de la peau ou des plumes. Chez les mammifères, ils sont généralement solides, tandis que chez les oiseaux, ils peuvent être creux et contribuer à des effets optiques tels que l'irisation.

L’étude décrit pour la première fois des mélanosomes creux et, en outre, sphériques chez un mammifère, en particulier chez l’ornithorynque. Pour mettre les choses en perspective, les auteurs ont comparé leurs données à un groupe combiné de 126 espèces de mammifères et n’ont rien trouvé de similaire dans le reste.

Comment les scientifiques l'ont découvert

Le travail reposait sur des techniques très « de laboratoire » mais faciles à comprendre dans son objectif. Les chercheurs ont observé les cheveux au microscope électronique (à transmission et à balayage) pour voir la forme interne des mélanosomes et confirmer s'ils étaient creux ou non.

Ils ont également analysé la signature chimique du pigment par spectroscopie infrarouge (FTIR). Pour ce faire, ils ont extrait la mélanine des cheveux et l’ont comparée à une eumélanine de référence, cherchant à déterminer quel type de pigment prédominait.

La partie la moins visible est la logistique. Ils ont collecté des poils de garde sur diverses zones du corps de l'ornithorynque et les ont comparés à ceux de deux échidnés et de plusieurs marsupiaux. De plus, ils ont collecté des échantillons de 10 spécimens d’ornithorynques pour en extraire la mélanine, élément essentiel pour ne pas être laissé seul sur la photo au microscope.

Les chiffres qui expliquent la rareté

Sur les images, des mélanosomes creux apparaissent dans le « cortex » des cheveux bruns de l'ornithorynque, mais pas dans les poils blancs de son ventre. Dans ces cheveux clairs, les mélanosomes observés sont solides et sont localisés dans une autre partie du cheveu, ce qui laisse penser que le phénomène ne se répartit pas au hasard.

De plus, les auteurs ont mesuré les tailles et les formes. Les mélanosomes creux ont des dimensions moyennes de 319 nanomètres de long et 285 nanomètres de large (n = 397), avec une forme très proche d'une sphère. Les mélanosomes solides étaient un peu plus allongés, avec des moyennes de 370 sur 284 nanomètres (n = 82).

Pour avoir une idée, un nanomètre équivaut à un millionième de millimètre. Nous parlons d'un « monde » si petit que, même si les cheveux de l'ornithorynque semblent simplement bruns, à l'intérieur il regorge de structures avec une architecture qui n'a été vue chez aucun autre mammifère.

La grande question n'est pas la couleur

Voici la tournure. Chez les oiseaux, les mélanosomes creux sont généralement associés à des couleurs irisées, mais l'ornithorynque ne présente pas cet effet dans sa fourrure. Dans son cas, le résultat visible est toujours une gamme de bruns.

L'analyse chimique suggère que le pigment extrait contient principalement de l'eumélanine, et les auteurs préviennent que certains signaux pourraient être confondus avec des protéines résiduelles. En d’autres termes, la présence de phéomélanine ne peut être confirmée avec une totale certitude, même si le débat est important car il brise les modèles liant forme et pigment.

Et vient la phrase qui résume la confusion. L'écologiste évolutionniste Tim Caro, qui n'a pas participé aux travaux, a déclaré à Science News : « Mon intuition est que cela n'a rien à voir avec la couleur, mais avec un autre attribut du mode de vie. » Les auteurs proposent également qu'il pourrait y avoir une fonction sans rapport avec la couleur, voire une origine non adaptative, et visent à explorer si elle est liée à la vie aquatique (par exemple, comme isolant).

Ce que cela signifie pour la nature et sa conservation

L'ornithorynque est un spécialiste des eaux douces, il dépend des rivières et ruisseaux avec une eau de bonne qualité et des berges où il peut se réfugier. Et sur une planète où les sécheresses se font pressantes et les débits de plus en plus régulés, tout indice sur son adaptation à l’eau mérite attention.

Par ailleurs, l'étude rappelle que la biodiversité n'est pas un album de curiosités. Aujourd’hui, l’ornithorynque est répertorié comme « quasi menacé » sur la Liste rouge de l’UICN et n’est pas répertorié comme menacé dans la loi fédérale australienne EPBC, bien que dans certaines régions, il se voit attribuer des catégories de risque plus élevées et appelle à plus de protection.

En fin de compte, cette recherche permet de comprendre le fonctionnement d’un animal unique et de le garder sur la carte lorsqu’on parle de rivières, de qualité de l’eau et de gestion des terres. Et ça compte aussi.

L'étude a été publiée dans Lettres de biologie.

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