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- Avec Neornithes |
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Sélection
d'actualités ornithologiques à travers le monde. Vous pouvez nous
proposer vos informations par e-mail (david.bismuth@ornithomedia.com).
Cette rubrique est publiée en partenariat avec www.scricciolo.com,
le site web de référence sur la taxonomie des oiseaux du monde.
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Etats-Unis
- Octobre 2008.
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Schémas comparatifs de l'évolution des mains des Mammifères,
de Crocodiliens et des Oiseaux (agrandir
le schéma)
Schéma: Public Library of Science |
Découverte essentielle
dans la compréhension de l'évolution de l'aile d'oiseau.
Une découverte essentielle concernant l'évolution de l'aile des
oiseaux a été publiée le 3 octobre sur le site web du PLoS
ONE (Public Library of Science) par Alexander Vargas et ses collègues de
l'Université de Yale, de l'Université du Wisconsin-Madison et du
Yale Peabody Museum of Natural History.
Les ailes d'oiseau ont seulement trois doigts, ce qui constitue une évolution
par rapport aux mains de leurs ancêtres qui en avaient cinq. Les biologistes
ont utilisé l'embryologie pour comprendre l'origine (l'homologie) des structures;
les trois doigts de l'aile d'oiseau se sont développés à
partir de la condensation du cartilage au niveau des mêmes positions chez
l'embryon et correspondent aux deuxième, troisième et quatrième
doigts des humains (l'index, le majeur et l'annulaire). Toutefois, chez les ancêtres
des oiseaux modernes comme l'Archaeopteryx, ils correspondent aux premier, deuxième
et troisième doigts des autres reptiles (le pouce, l'index et le majeur).
Les études des fossiles montrent clairement que les quatrième et
cinquième doigts (l'annulaire et l'auriculaire) ont été perdus
et réduits chez les dinosaures à l'origine des oiseaux.
On sait maintenant que les gènes Hox-D sont impliqués dans la formation
des membres chez tous les tétrapodes. Les études embryologiques
montrent la succession événementielle suivante: dans la phase I,
les gènes Hoxd-9 et 10 s'expriment dans la totalité du bourgeon
du membre jusqu'à ce que le premier élément de la patte soit
formé. La phase II est déclenchée par les gènes Hoxd-11
et 12 .
L'expression d'un gène est une suite de synthèses chimiques et de
réactions aboutissant à la production d'un acide ribonucléique
ou d'une protéine L'absence de l'expression du gène HoxD-11 au niveau
du premier doigt des ailes évoque le cas du pouce de la souris, ce qui
est conforme à la morphologie comparative (voir
schéma). Toutefois, la souris n'est que vaguement apparentée
aux oiseaux; les crocodiliens étant leurs parents vivants les plus proches.
Pour vérifier si l'expression du gène HoxD-11 de la souris constitue
un élément important, Vargas et ses collègues, qui travaillent
dans le laboratoire Gunter Wagner de l'Université de Yale, ont examiné
l'expression de ce gène chez les alligators; ils ont trouvé que
son expression n'était absente que dans leurs pouces, comme chez la souris.
Les biologistes connaissent
bien le phénomène des transformations homéotiques, des mutations
qui entraînent le changement d'une partie du corps en une autre ou homéosis.
Il existe un exemple célèbre chez la drosophile, une espèce
de mouche: il s'agit de la mutation antennapedia , où des pattes
se sont formées à la place des antennes.
Le nouveau travail mené par Vargas et al. ranime l'hypothèse qu'un
mutation homéotique s'est produite au cours de l'évolution de l'aile
d'oiseau, qui a conduit à ce que les premier, deuxième et troisième
doigts aient commencé à se développer à partir des
positions embryologiques des deuxième, troisième et quatrième
doigts.
Source: MLA Public Library
of Science (2008, October 6). Gene Expression In Alligators Suggests Birds Have
'Thumbs'. ScienceDaily..
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Argentine
- Octobre 2008.
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Emplacements
supposés des poumons (en rouge) et des sacs aériens (autres couleurs)
chez Aerosteon riocoloradensis
Schéma: Ornithomedia.com d'après Todd Marshall c 2008, courtesy
of Project Exploration |
L'étude d'un fossile
de dinosaure a permis de comprendre l'apparition du système respiratoire
des oiseaux.
L'étude d'un fossile de de dinosaure carnivore de plus de 9 m de long découvert
sur les berges du Rio Colorado en Argentine a aidé à comprendre
comment a évolué le système respiratoire des oiseaux (lire
La
respiration chez l'oiseau).
Jeffrey Wilson, paléontologue à l'Université du Michigan,
faisait partie de l'équipe qui a mené ces travaux dont les conclusions
ont été publiées le 29 septembre 2008 dans la revue en ligne
de la Public Library of Science et annoncées lors d'une conférence
de presse à Mendoza (Argentine).
Il convient tout d'abord de rappeler que nombreux indices permettent d'affirmer
que les oiseaux descendent de certains dinosaures (lire Une
analyse moléculaire confirme de lien entre le Tyrannosaure et les oiseaux).
Les oiseaux ont un système respiratoire unique parmi les animaux terrestres.
A la place des poumons qui se dilatent, ils possèdent un système
de sacs qui aident à pomper l'air vers les poumons. Cette caractéristique
originale explique pourquoi ils peuvent voler plus haut et plus vite que les chauves-souris,
qui, comme tous les mammifères, ont un système respiratoire pulmonaire
moins performant.
Jeffrey Wilson, lorsqu'il était étudiant à l'Université
du Chicago, a participé en 1996 à l'expédition menée
par le célèbre Paul Sereno au cours de laquelle a été
découvert un dinosaure nommé Aerosteon riocoloradensis (littéralement:
"les os aériens du Rio Colorado"). Bien que les chercheurs étaient
déjà excités par la trouvaille d'un squelette complet, c'est
surtout découverte que les os avaient conservé les caractéristiques
d'un système respiratoire semblable à ceux des oiseaux qui a donné
une importance particulière à ce fossile.
Mais relever ces traces a pris du temps: les techniciens de laboratoire ont passé
des années à nettoyer et à analyser les os incrustés
dans des roches pour enfin révéler la preuve de la présence
ancienne de sacs aériens dans la cavité corporelle d'Aerosteon.
Autrefois, les paléontologues n'avaient trouvé que des indices dans
la colonne vertébrale, en dehors de la cavité où sont placés
les poumons.
Wilson a travaillé avec
Sereno et le reste de l'équipe pour décrire et interpréter
cette découverte: les vertèbres, les clavicules, et les os des hanches
présentaient de petites ouvertures qui conduisaient vers de grands espaces
creux qui étaient sûrement recouverts d'une mince couche de tissu
et remplis d'air. Ces chambres ou sacs sont issus d'un processus appelé
"pneumatisation" au cours duquel ils se sont développés
à partir des poumons et ont occupé un espace de plus en plus important.
Ces sacs sont caractéristiques des oiseaux et étaient aussi présents
chez les sauropodes, les grands dinosaures herbivores à long cou et à
longue queue étudiés par Wilson.
Il explique: "chez les sauropodes, la pneumatisation était la solution
à leur grande taille; chez les oiseaux, c'était la solution à
un squelette léger et à l'apparition du vol. L'histoire et l'évolution
ont ainsi fait qu'à la fois de terribles prédateurs comme Aerosteon,
des herbivores gigantesques comme Diplodocus, et le poulet possèdent
le même système respiratoire".
L'équipe propose trois hypothèse pour expliquer l'apparition de
poches d'air chez les dinosaures: le développement de poumons plus efficaces,
la réduction de la masse corporelle supérieure chez les espèces
coureuses, et une meilleure élimination de la chaleur corporelle.
Paul Sereno, qui travaille pour le National Geographic, précise qu'il penche
surtout pour la troisième explication: Aerosteon étant en
effet probablement un prédateur à plumes mais sans les glandes sudoripares
que les oiseaux possèdent; et avec une longueur d'environ 9 m et un poids
proche de celui d'un éléphant, il avait bien besoin d'un système
sous la peau pour l'aider à éliminer la chaleur superflue.
Outre Sereno et Wilson, les co-auteurs de l'article sont Ricardo Martinez et Oscar
Alcober de l'Universidad Nacional de San Juan (Argentine), David Varricchio de
l'Université du Montana et Hans Larsson de l'Université de McGill.
L'expédition a été financée par la National Geographic
Society et la David and Lucille Packard Foundation.
Source: MLA University of
Michigan (2008, September 30). Meat-eating Dinosaur From Argentina Had Bird-like
Breathing System. ScienceDaily.
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