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Des branchies aux gonades, vous ressemblez plus à un poisson que vous ne le croyez

Nous savons tous que les humains ont évolué à partir d’un ancêtre commun des singes. Mais si vous voulez vraiment comprendre comment et pourquoi le corps humain fonctionne comme il le fait, vous devez regarder plus loin l’arbre évolutif.

Pour pêcher.

Neil Shubin, biologiste évolutionniste à l’Université de Chicago, a écrit un nouveau livre intitulé Your Inner Fish – A Journey Into the 3.5 Milliards d’années d’histoire du Corps Humain. Il a également animé une série PBS en trois parties intitulée Your Inner Fish. Il dit que les poissons, les requins, même les vers et les méduses, aident à expliquer pourquoi, par exemple, notre oreille interne est composée de trois petits os ou pourquoi nous avons des hernies.

L’enthousiasme de Shubin pour son sujet est contagieux. Avant de le savoir, vous pouvez vous retrouver à discuter de l’évolution de l’oreille interne avec des amis ou vous entendre dire le mot « gonades” dans une conversation polie.

Shubin dit qu’il s’appuie sur le pouvoir de la découverte scientifique en tant que dispositif de narration. « Les gens qui s’aventurent dans l’inconnu, explorent et découvrent ont toujours un aspect humain”, dit-il.

Mais qu’est-ce que les humains modernes ont à voir avec les poissons? Beaucoup, dit Shubin.

« si vous regardez l’Arbre de Vie, explique Shubin, à l’intérieur de chaque partie de notre corps, de chaque organe, de chaque cellule, de chaque gène, nous avons une branche entière de l’histoire de la vie qui est connaissable. C’est connaissable par les fossiles, en comparant l’ADN et ainsi de suite. »

Prenez le bras humain, par exemple. ”Si nous les retraçons à travers les mammifères, les reptiles et les amphibiens, jusqu’aux poissons », explique Shubin, « ils se comparent aux nageoires appariées des poissons — que nous pouvons relier à partir des archives fossiles, de la biologie du développement, de multiples sources de preuves.”

Et ce n’est que le début.

« Si vous retracez nos mâchoires et nos os d’oreille”, dit Shubin, « il est très clair qu’ils se rapportent aux structures branchiales des poissons. Encore une fois, nous connaissons de multiples sources de preuves — les fossiles, ainsi que l’ADN. Beaucoup des muscles, des nerfs et des os que nous utilisons pour communiquer en ce moment… sont dérivés des structures branchiales des requins et des poissons — et cela semble si étrange. Mais quand on se démêle… cette histoire, avec les preuves derrière elle, elle devient très puissante. »

« Si vous pensez au mécanisme de base par lequel nous tournons la tête et nous connaissons dans l’espace”, poursuit-il, « l’œil est coordonné à l’endroit où nous sommes dans l’espace. Lorsque vous bougez la tête, votre œil peut rester fixe dans le regard, et cela se produit à cause de la communication entre votre cerveau et les muscles de votre œil. C’est merveilleusement complexe et c’est aussi merveilleusement ancien. l’oreille interne est en effet l’une des parties les plus anciennes de notre corps.”

Vous êtes—vous déjà demandé à propos du hoquet – et pourquoi cela arrive-t-il? Shubin dit que c’est aussi un exemple de notre lien ancien avec le poisson. Dans ce cas, les têtards.

« Lorsque vous hoquetez, explique Shubin, ce ‘hic’ est une inspiration forte, puis la fermeture de votre glotte et de votre épiglotte – c’est ce qui cause le ‘hic.’ se produit par un schéma complexe, mais stéréotypé, d’activité des nerfs et des muscles de notre pharynx et de l’arrière de notre gorge et de notre poitrine, etc. »

Ce qui motive cette réponse physique, ajoute Shubin, c’est un mécanisme dans notre système nerveux central appelé générateur de motifs centraux. Il s’avère que le générateur de motifs central fait partie de la respiration normale des têtards, qui ont à la fois des poumons et des branchies. Les têtards utilisent une version du hoquet pour pousser l’eau à travers leurs branchies, pas dans leurs poumons.

Et puis il y a le sujet pas tout à fait agréable des hernies. La connexion homme-poisson avec les hernies est l’un des favoris de Shubin.

« Si vous regardez ce qui se passe pendant le développement chez un requin ou un poisson”, explique-t-il, « les gonades commencent en fait en haut… près du cœur, au-dessus des reins. Puis ils sont là. Ce qui se passe chez un humain, c’est que nous commençons notre développement avec les gonades en position de poisson. Au fur et à mesure que nous nous développons et grandissons, ils descendent. Chez les femelles, ils descendent jusqu’au niveau de l’utérus; mais chez les mâles, ils descendent et sortent réellement de la paroi du corps pour former ce petit sac, le scrotum. »

 » Ce déplacement des gonades, poursuit-il, crée une boucle étrange dans la plomberie masculine that…is impliqué dans le développement d’une faiblesse dans la paroi du corps masculin, à la fois pendant le développement et plus tard dans la vie. Ainsi, la propension masculine à certains types de hernies concerne le fait de commencer votre développement comme un poisson et de terminer votre développement comme un mammifère. »

Shubin se dit constamment surpris par le pouvoir de la paléontologie d’expliquer pourquoi les créatures ressemblent à ce qu’elles font. De nouvelles découvertes se produisent tout le temps, dit-il.

« Je suppose que ce qui m’attire vraiment sur le terrain… c’est que c’est une histoire connaissable, ces événements qui se sont produits il y a des milliards d’années. Nous pouvons produire des preuves pour montrer comment elles se produisent et je me pince toujours quand cela se produit, et c’est toujours comme la première fois que je vois ces choses ”, dit-il.

Shubin dit qu’il reste beaucoup de fossiles à découvrir. « Nous lançons une toute nouvelle série d’expéditions cet été, à une nouvelle période”, dit-il. « Il y a des parties entières du monde qui doivent encore être vraiment explorées. Nous avons de nouvelles technologies qui changent le fonctionnement des paléontologues. »

Il est « vraiment ravi  » de son prochain projet. Lui et son équipe se rendent au nord de l’île d’Ellesmere — près du Groenland, à quelques centaines de kilomètres du pôle Nord — dans une zone de roches inexplorées vieille d’environ 400 à 500 millions d’années. Il devrait fournir le premier aperçu de l’évolution des poissons.

« Cette roche se trouvait à l’origine à une dizaine de degrés au nord de l’équateur”, explique-t-il, « donc ce que vous avez capturé dans ces roches est un monde chaud et aqueux de mers peu profondes et proches du rivage. C’est l’environnement idéal pour trouver certains de ces premiers vertébrés ou poissons précoces. … C’est la partie excitante, dit-il. Nous faisons vraiment de l’exploration de base. »

Cette histoire est basée sur une interview de notre partenaire Science Friday, une émission de radio hebdomadaire et un site Web couvrant la science, la technologie et d’autres trucs sympas.

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