Question d'origine :
Pouquoi les doigts des mains n'ont pas la même longueur ?
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 22/02/2006 à 14h47
Nous sommes tentés de vous répondre :
eh bien tout simplement "pour que, lorsqu'on ferme le poing, ils puissent tous se loger dans le creux de la main".
Plus sérieusement on peut s'interroger sur l'origine de l'homme, mais là nous vous laissons consulter la réponse que nous avons déja élaborée à ce sujet.
Car aujourd'hui des scientifiques cherchent toujours !
Inutile de chercher les "gènes des doigts" : ils n'existent pas. Ceux qui ont été identifiés à ce jour sont aussi impliqués dans la genèse du système nerveux central ou du système uro-génital.
Au hit-parade des structures ayant joué un rôle important, les doigts se trouvent certainement en bonne place. En effet, ces outils extraordinaires ont participé de façon essentielle à la colonisattion du milieu terrestre, il y a plus de 350 millions d'années : les premiers vertébrés tétrapodes munis de doigts étéaient très vraisemblablement aquatique. Plus tard, ils ont sans doute contribué à l'acquisition de fonctions intégrées complexes, notamment au travers des changements de posture liés à une étpae cruciale de notre phylogénèse : la libération des membres antérieurs des contingences liées au déplacement. En outre, les doigts (et les membres en général) représentent un exemple particulièrement parlant d'adaptation réussies à des contraintes très variées. Ainsi le cheval court sur un doigt, la vache sur deux, un oiseau vole grâce à des ailes issues de trois doigts (mais marche avec quatre ou deux doigts, selon qu'il est poulet ou autruche), alors que notre pentadactylie nous autorise en principe à des activités plus diverses. Pourtant, cette diversité de formes masque une grande unité dans les mécanismes développementaux sous-jacents, reflétant ainsi le paradoxe du néodarwinisme : faire du différent à partir du semblable.
Chez les humains, la construction de ces mécaniques de précision ne va pas sans poser problème : les malformations congénitales des membres affectent près de 7 enfants sur 10 000. Pour la plupart elles dérivent de modifications des devenirs cellulaires au cours du développement embryonnaire. La détermination de l'origine moléculaire de ces pathologies, longtemps restée énigmatique, est aujourd'hui possible suite à des études menées sur des rongeurs.
(Extrait de La Recherche, n°305, l'article intitulé : "Comment se construisent les doigts, une extraordinaire illustration du bricolage de l'évolution", par Yann Hérault et Denis Duboule.)
On sait maintenant que les
1 - l'humérus et le fémur apparaissent en premier
2 - le radius et le cubitus de même que le tibia et le péroné en second
3 - la main et le pied, en dernier.
Qu'en est-il chez les poissons ?
Chez le poisson-zèbre, les phases 1 et 2 du développement des membres pairs sont similaires à celles des tétrapodes ; en revanche, la phase 3 n'apparaît pas. On peut donc considérer cette 3e phase, c'est-à-dire l'apparition de la main et du pied, comme une innovation morphologique fondamentale, une apomorphie des tétrapodes.
Les connaissances acquises ces dernières années dans le domaine de la biologie du développement permettent de proposer une solution embryologique au passage de la nageoire à la patte...
En ce qui concerne les membres, le passage des poissons aux tétrapodes se traduit donc par l'acquisition de la nouvelle phase 3, qui permet le développement des pieds et des mains.. L'histoire paléontologique semble montrer que cette potentialité ne s'est exprimée qu'une seule fois, mais qu'elle a été gardée et amplifiée.
Dans ce cas, c'est l'organe qui va permettre la fonction ! Ce qui pose le problème de l'adaptation de ces organes...
Les mutations de ces gènes sont capables d'enclencher des hétérochronies du développement. Une mutation du gène HOXD-13 peut inhiber la formation des 2e phalanges, voir même la disparition totale des doigts et déterminer ainsi une véritable décélération ou hypomorphose du développement.
(extrait de Les horloges du vivant, un nouveau stade de la théorie de l'évolution ?, par Jean Chaline.)
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