Les dragons de mer sont des créatures incroyablement étranges et nous savons enfin pourquoi

C’est un véritable spectacle que d’apercevoir un dragon de mer flottant parmi les algues, orné de feuilles qui s’agitent au gré des courants marins.

Mais les dragons de mer sont bien plus que ce que le plongeur peut voir. Aussi éblouissants qu’ils soient, les dragons de mer n’ont pas de dents, pas de côtes et leurs épines sont courbées et tordues.

Les scientifiques ont découvert des indices génétiques qui pourraient expliquer pourquoi les dragons de mer sont si distinctifs : non seulement leur génome est rempli de morceaux d’ADN répétitifs qui stimulent l’évolution, mais il leur manque aussi un groupe de gènes qui donnent naissance aux dents, aux nerfs et aux traits du visage chez d’autres animaux.

L’exploration des génomes des dragons de mer a “levé un voile sur l’évolution des traits spécifiques aux dragons de mer” et “révélé des facettes évolutives intrigantes de cette famille de vertébrés inhabituelle, les Syngnathidae, dans son ensemble”, écrit l’équipe à l’origine de l’étude dans un nouvel article.

Les dragons de mer appartiennent à la même famille que les poissons pipes et les hippocampes, les Syngnathidae, qui sont réputés pour avoir évolué vers la grossesse masculine.

“Ce groupe est tout simplement cool pour un certain nombre de raisons différentes”, explique Clayton Small, chercheur en génomique de l’évolution à l’université de l’Oregon, qui a codirigé l’étude aux côtés de sa collègue Susan Bassham.

“Mais les dragons de mer sont des excentriques dans un groupe de poissons déjà excentriques.”

Pour comprendre pourquoi, Small, Bassham et l’équipe ont séquencé les génomes de deux espèces de dragons de mer : le dragon de mer feuillu et le dragon de mer commun, tous deux vivant dans les eaux froides des côtes méridionales de l’Australie.

Ces deux espèces vivent dans les eaux froides des côtes les plus méridionales de l’Australie. Ces poissons élancés sont difficiles à repérer, car leurs frondes en forme de feuilles les camouflent dans les récifs rocheux recouverts de varech.

Tellement insaisissable, en fait, que la troisième (des trois) espèces de dragons de mer, le rare dragon de mer rubis (qui n’a pas été séquencé dans cette étude) n’a été aperçu dans la nature que pour la première fois en 2017.

Les trois espèces de dragons de mer sont vénérées pour leurs formes corporelles colorées et fantastiques et leurs longs museaux tubulaires suceurs de crustacés, mais le dragon de mer rubis semble avoir perdu les appendices feuillus dont disposent les autres espèces, l’évolution ayant fait disparaître ces fioritures extravagantes.

Les scientifiques pensent que les dragons des mers ont acquis leurs caractéristiques extravagantes assez rapidement, au cours des 50 derniers millions d’années environ, depuis qu’ils se sont séparés des hippocampes pour former une nouvelle famille.

Ce qui est moins clair, en revanche, c’est la façon dont ils ont acquis cette apparence si particulière. Pour cette étude, les chercheurs de l’université de l’Oregon se sont associés à des scientifiques du Birch Aquarium de la Scripps Institution of Oceanography et du Tennessee Aquarium pour analyser les échantillons dont ils disposaient sur des dragons de mer élevés en captivité.

Il s’avère que les dragons de mer, comparés à leurs plus proches parents, les poissons-pipes et les hippocampes, possèdent dans leur code génétique un nombre étonnamment élevé de séquences d’ADN répétitives appelées transposons, autrement dit des “gènes sauteurs”.

Les transposons sont si mobiles, se déplaçant dans le génome, qu’ils peuvent créer des changements génétiques rapides, ce qui pourrait expliquer pourquoi les dragons de mer ont évolué si rapidement.

Par rapport à deux parents éloignés, le poisson zèbre et l’épinoche, les génomes des dragons de mer feuillus et adventices sont dépourvus d’un grand nombre de gènes qui jouent un rôle indispensable chez d’autres vertébrés, contenant des instructions sur la formation des structures faciales, des dents, des membres et même de certaines parties du système nerveux central.

Si les chercheurs ont été tentés de spéculer que la perte de ces gènes pourrait expliquer comment les dragons des mers ont développé des traits faciaux allongés et des fioritures fabuleuses, des recherches supplémentaires seront nécessaires pour sonder l’histoire évolutive des dragons des mers et de leurs parents.

Mais les chercheurs n’en avaient pas fini, ils ont également procédé à l’imagerie d’un spécimen mâle adulte de dragon des mers de 30 cm de long à l’aide d’un microscope à rayons X à haute résolution, qui a révélé que les appendices ornementaux ont probablement évolué à partir d’épines.

“Nous avons pu constater que les structures de support des palettes feuillues semblaient être des élaborations d’épines [avec des appendices charnus] ajoutés aux extrémités”, explique Mme Bassham.

L’équipe a également remarqué que ces supports osseux différaient des os durcis et ossifiés que l’on trouve dans les nageoires de la plupart des poissons osseux, et qu’ils semblaient plutôt être rigidifiés par un noyau de tissu collagène – ce qui ajoute à l’histoire de l’apparition des structures corporelles uniques du dragon des mers.

Quelle que soit l’évolution des dragons des mers, les résultats sont glorieux, voire glamour. Pour autant que nous le sachions, les dragons des mers pourraient avoir d’autres secrets cachés dans leur génome, qui pourraient être découverts par d’autres comparaisons génétiques.

L’étude a été publiée dans PNAS.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche