Évolution : les indices des patineuses d'eau


En étudiant la prouesse des Rhagovelia, des punaises d’eau qui remontent le courant des rivières, des chercheurs parviennent à mieux comprendre les processus évolutifs.

Parmi les quelque 2000 espèces de punaises d’eau recensées, celles du genre Rhagovelia sont les seules capables de remonter le courant des rivières. Elles accomplissent cet exploit grâce à une structure en forme d’éventail située à l’extrémité de leurs pattes.

En associant une technique de séquençage de pointe à une méthode de détection d’activité génique, des chercheurs de l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon1Inra/CNRS/ ENS de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1 ont réussi à percer les mécanismes évolutifs à l’origine de cette adaptation. Ils ont ainsi découvert que l’expression simultanée de deux gènes, jusqu’ici inconnus, était directement impliquée dans la formation de l’éventail. Car, si le premier de ces gènes est présent chez toutes les espèces de punaises d’eau, seules les Rhagovelia possèdent aussi le second. La similitude de ces deux gènes suggère en outre que la version propre aux Rhagovelia est une copie du gène commun à toutes les punaises d’eau.

La formation de l’éventail résulterait ainsi de deux événements majeurs : la duplication d’un gène ancestral suivie de l’activation des deux copies ainsi obtenues à l’extrémité des pattes censées développer cette structure. Des tests en milieu aquatique ont par ailleurs confirmé que l’éventail offrait uniquement un avantage adaptatif sur des eaux à fort courant.

L’ensemble de ces travaux démontre que des gènes apparus au cours de l’évolution d’une espèce peuvent aboutir à l’émergence de traits morphologiques à même d’assurer la colonisation d’une nouvelle niche écologique.

Science, octobre 2017