Si l’on remonte à il y a près de 500 millions d’années, nos ancêtres étaient autrefois des créatures marines ressemblant à des poissons, dépourvues de mâchoire et de membres appariés tels que les bras et les jambes. Au fil des millions d’années, une série complexe de transformations a finalement donné naissance à nos épaules, permettant aux humains d’accomplir une myriade de tâches. L’une des questions les plus intrigantes dans le domaine de la biologie évolutive est toutefois de savoir comment nos ancêtres ont pu développer ces épaules complexes. Et nous avons peut-être enfin la réponse.
L’origine de nos épaules
Les scientifiques ont longtemps été fascinés par l’évolution de nos membres appariés, comme nos bras et nos jambes, à partir des ancêtres marins il y a plus d’un demi-milliard d’années. Cette transformation complexe a en effet soulevé des questions sur la façon dont nos ancêtres poissons ont développé leurs épaules en premier lieu. Plusieurs décennies de recherche ont vu s’affronter deux hypothèses principales : les membres appariés sont-ils issus de tissus à la base de la tête ou de crêtes musculaires le long du corps des poissons primitifs ?
Pour enquêter sur les origines de cette évolution, une équipe de chercheurs de l’Imperial College de Londres, du Musée d’histoire naturelle de Londres, de l’Université d’État de Saint-Pétersbourg en Russie et de l’Université du Michigan a analysé le cerveau fossilisé d’un poisson vieux de 407 millions d’années nommé Kolymaspis sibirica. Ce dernier était l’une des premières espèces de poissons à mâchoire, ce qui en fait un sujet d’étude particulièrement intéressant.
Dans le détail, les chercheurs ont examiné de près le sixième arc branchial du fossile de Kolymaspis sibirica. Les arcs branchiaux sont des structures osseuses qui se trouvent à l’arrière de la tête des poissons et qui soutiennent leurs branchies, leurs organes respiratoires. Dans le cas de ce spécimen, le sixième arc branchial a révélé des caractéristiques suggérant une transition progressive de son rôle initial de soutien pour la respiration de l’animal vers une fonction de charnière à l’arrière de la tête.
Cette transition est d’une grande importance, car elle montre que le sixième arc branchial a éventuellement évolué pour devenir notre épaule moderne. Plus précisément, la fusion de ces arcs branchiaux avec le corps de l’animal aurait été une étape majeure dans la transformation des poissons anciens en créatures dotées d’épaules, ce qui a finalement conduit à l’évolution des membres appariés chez les ancêtres des humains.
Deux hypothèses complémentaires
En fin de compte, cette recherche suggère que les deux hypothèses en compétition peuvent être correctes et qu’au lieu de s’opposer, elles pourraient se compléter.
Pour rappel, l’une de ces hypothèses affirmait que les membres appariés, tels que les bras humains, se sont développés à partir des tissus à la base de la tête des ancêtres poissons. L’autre hypothèse soutenait que ces membres se sont développés à partir des crêtes musculaires le long du corps des ancêtres poissons. Or, il ressort de ces travaux que l’évolution complexe des épaules humaines pourrait être le résultat de plusieurs étapes et de contributions de ces deux différentes parties du corps chez nos ancêtres poissons. Encore une fois, cette étude souligne l’idée que l’évolution est un processus complexe et graduel avec de multiples étapes interconnectées.
Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature.
