Dans les profondeurs océaniques de l'Antarctique et dans les estuaires chauds de l'Asie vivent des créatures qui défient l'une des constantes les plus universelles des vertébrés : il n'y a pas de sang rouge. Fils la peau de l'Antiquité et la peau asiatique, les animaux qui, de manière indépendante et par chemins évolutifs distincts, ont perdu la capacité de produire de l'hémoglobine et des globes rouges. Subsistez avec un fluide sanguin blanc et translucide.
Un studio collaboratif international, publié dans la revue 'Current Biology', apparaît aujourd'hui Mystères génétiques et adaptatifs qui permettent à ces animaux singuliers de vivre sans le principal transporteur d'oxygènerévélant que l’évolution peut trouver des solutions radicalement différentes pour un même défi.
Au cours des décennies, les espèces de miel (de la famille Channichthyidae) ont été considérées comme une rareté unique dans le monde. Adaptés aux eaux extrêmement froides et riches en oxygène que l'on retrouve en Antarctique, ils resteront en vie sans globules rouges grâce à la élimination complète des gènes responsables de la production d'hémoglobine pendant des millions d'années.
La grande inconnue
« Pensé que l'histoire estaba resuelta quando investigamos los peces de hielo antárticos« , a déclaré H. William Detrich, coauteur de l'enquête. La clé réside dans son corps: « Ceci signifie que les morceaux de glace antarctiques peuvent dépendre de l'oxygène qui est physiquement dissuel dans votre fluide sanguin », a expliqué l'enquêteur. Votre physiologie est complète avec un cœur plus grand, une densité de sang rouge et un sang moins visqueuxqui fluye avec la plus grande facilité.
Exemple de pez hielo. / Revue des océans mondiaux
Sans embargo, l'apparition dans la scène du pez fideo asiatique (Ophisternon bengalense y especies afinines) vino a desbaratar la apparente unicidad de ce fenómeno. Cet animal, en forme d'anguille delgada et qui habite dans des eaux templadas et calidas de la Russie jusqu'au Vietnam, pose également ce sangre blanquecina.
La grande inconnue : Comment peut-on avoir une peau d'eau chaude, où l'oxygène dissous est beaucoup plus mineur, par exemple de l'hémoglobine ? « Viven en un entorno muy diferente », señala Detrich. « Il n'y a pas de vente d'un aliment froid et riche en oxygène comme l'Océan Antarctique ».
Deux chemins différents
La curiosité de résoudre cette énigme est venue d'une équipe de scientifiques chinois, dirigée par Jinxian Liu en contact avec Detrich. « Querían saber qué estaba pasando », raconte l'enquêteur estadounidense. Liu a formulé une question concrète après avoir lu les travaux précédents : si certaines espèces partagent un chemin évolutif similaire ».
La collaboration fructueuse en un L'analyse génomique détaillée de certaines espèces de poissons, qui donne lieu à un corps évolutif complètement distinct de ses homologues de l'Antiquité.. En premier lieu, l'équipe a découvert que tous les poissons ont perdu le génération de la mioglobinela protéine qui accumule l'oxygène dans les muscles et dans la couleur rouge, est un événement unique survenu chez votre ancêtre commun.
Fase larvaria del pez hielo. /Uwe Kils
Mais le hallazgo est le plus révélateur de l'hémoglobine. « La différence entre les morceaux de glace, n'a pas complètement éliminé les gènes de l'hémoglobine », a déclaré Detrich. « Más bien, présentaban mutations plus petites qui empêche les gènes d'exprimer une protéine d'hémoglobine fonctionnelle ». les morceaux de glace sont borraron pour compléter le plan génétique, les morceaux de poisson l'ont conservé, mais ils sont aussi endommagés que le résultat est inutile.
La jeunesse éternelle
L'explication de comment vivre avec cette limitation semble résider dans votre cycle vital extraordinairement bref. La personne asiatique a une espérance de vie d'une année, en contraste avec ses années ou ses années, ou plus elle peut vivre un morceau de glace. Cette courte existence est liée à un phénomène connu comme « néoténie', la rétention des caractéristiques des mineurs dans l'étape adulte. La jeunesse éternelle.
« Dans diverses autres espèces de poissons, les poissons juvéniles ne produisent pas nécessairement des globes rouges parce que leurs petits et leurs débris peuvent absorber l'oxygène à travers leur peau sans escamas », explique Detrich. Los peces fideo adultos, que mantienen un cuerpo alargado, delgado y con piel desnuda, fils essentiellement juvéniles permanents.
Il est petit et permet d'obtenir suffisamment d'oxygène par diffusion directe à travers la peau et les branches, sans nécessité d'un système de transport complexe. Il n'est pas nécessaire de développer un système plus sophistiqué, car votre vie est abaissée avant que cette limitation devienne un problème insoluble.
Pez de la famille Channichthyidae. / Agences
Une adaptation extrême
Cette découverte des routes évolutives séparées a la même adaptation extrême – l’aplasie érythrocytaire – constitue un exemple fascinant de évolution convergentes avec des mécanismes subyacentes divergentes. « C'est un ensemble différent de circonstances ambiantes et un ensemble différent de résultats moléculaires », sintetiza Detrich.
« Le travail est important parce qu'il montre que la contingence historique joue également un rôle important dans l'évolution de la biodiversité », a déclaré Jinxian Liu. Le hallazgo suggère, en outre, que ce qui semble être une exception en cas de milagrosa pourrait ne pas être très rare.
« Résulta que Je pourrais faire plus espèce nous pensons que cela ne dépend pas des globes rouges pour transporter l'oxygène« , aventura Detrich, satisfait de que son studio a pu démontrer que « plus d'une manière pour que les pièces puissent perdre la production de mioglobine, d'hémoglobine et de globes rouges ».
