Les projecteurs des scientifiques rivés sur l'évolution de l'oeil
D'après les travaux d'une équipe de recherche allemande publiés en ligne dans la revue Nature, il est fort probable que le premier appareil oculaire du règne animal ait été un simple organe composé de deux cellules permettant à leur propriétaire de détecter la direction de la source lumineuse et se déplacer vers celle-ci. Les scientifiques sont parvenus à cette conclusion en étudiant la larve de la néréis (une espèce de zooplancton) Platynereis dumerilii. «Platynereis peut être considérée comme un fossile vivant», explique l'auteur principal de l'étude Gáspár Jékely, de l'Institut Max Planck de biologie développementale. «Cette néréis vit dans les mêmes environnements que ses ancêtres occupaient il y a des millions d'années, et elle a conservé plusieurs caractéristiques ancestrales. L'étude des ocelles de cette larve est sans doute l'information la plus complète dont nous disposons concernant l'apparence de l'appareil oculaire avant son évolution.» Chaque jour, les larves microscopiques d'invertébrés marins tels que les vers, les éponges et les méduses, remontent vers la lumière à la surface de l'océan. On qualifie cette capacité à se diriger vers une source de lumière de phototaxie, et la migration quotidienne du zooplancton représente le transport de biomasse le plus important sur Terre. Les minuscules yeux de ces animaux sont extrêmement simples et ne comportent que deux cellules: une cellule photoréceptrice et une cellule pigmentaire. Bien qu'ils ne puissent pas former d'images, ces «proto-yeux» ou «ocelles» permettent tout de même aux animaux de «sentir» la direction de la lumière. Cependant, le fonctionnement de ces yeux primitifs reste aujourd'hui un mystère. Dans cette étude, l'équipe a découvert qu'une cellule nerveuse relie la cellule photoréceptrice de l'oeil aux cellules qui guident les mouvements de la larve dans l'eau. Lorsque la cellule photoréceptrice détecte de la lumière, elle envoie un signal électrique le long du nerf découvert récemment aux cellules recouvertes de cils: de petits cils très fins qui s'agitent dans l'eau et permettent à l'animal de se déplacer. La deuxième cellule contient des pigments et contrôle la sensibilité directionnelle de l'oeil en projetant une ombre sur la cellule photoréceptrice. La taille et la forme de l'ombre varient en fonction de la position de la source lumineuse, et cette information est communiquée aux cils par l'intermédiaire d'un signal du photorécepteur. «Ces résultats nous offrent les premières explications mécanistiques de la phototaxie chez la larve de zooplancton marin et nous montrent comment de simples ocelles la régule», concluent les chercheurs. «Pendant longtemps, le phénomène de phototaxie chez les animaux relevait de l'incroyable chez ces animaux, étant donné la simplicité de leur appareil oculaire et leur système nerveux», déclare Detlev Arendt du Laboratoire européen de biologie moléculaire (LEBM). «Nous supposons que les premiers appareils oculaires du règne animal se sont formés précisément pour répondre à ce besoin. La compréhension de la phototaxie a ainsi marqué les premiers pas vers l'évolution de l'oeil.»
Pays
Allemagne