L'origine de la colonne vertébrale


Chaque partie de notre anatomie raconte un chapitre de l'histoire de l'évolution de notre espèce. La colonne vertébrale s'avère être l'un des chapitres les plus fascinants.

Extrait de l'article:

La colonne vertébrale est certainement une innovation utile. Il fournit un soutien pour le corps, ainsi qu'une protection précieuse pour la moelle épinière (...) Mais vu que plus de 90% de tous les animaux se débrouillent très bien sans colonne vertébrale, il n'est pas évident de déterminer pourquoi cette nouveauté est apparue en premier lieu. 

(...) Le saut évolutif qui a donné naissance aux vertébrés s'est produit au Cambrien il y a environ 500 millions d'années. (...) Dans un événement connu sous le nom d'explosion cambrienne, les océans de la Terre ont été remplis d'un large éventail de formes de vie. En quelques dizaines de millions d'années, quelque chose de nouveau a rejoint les rangs des arthropodes prédateurs de six pieds et des bizarreries à plusieurs yeux. Des animaux qui ressemblaient à des lamproies et à des myxines.

Ces créatures étaient parmi les premiers vertébrés. Leurs corps étaient soutenus par des vertèbres rudimentaires et une tige rigide appelée une notochorde faite à partir d'un matériau semblable au cartilage. La notochorde était le précurseur de l'épine dorsale, la structure trouvée chez les vertébrés de la souris aux dinosaures aux humains.

Nous savons d'où viennent ces premiers vertébrés. Leurs prédécesseurs sont représentés par des fossiles de ces mers cambriennes: des animaux ressemblant à des vers comme Pikaia et Haikouella. Ces animaux ne sont pas des vertébrés, mais ils possèdent une notochorde. Ils appartiennent à une catégorie plus inclusive appelée les chordés, qui comprend des vertébrés et quelques groupes de type vertébrés.

Il vaut la peine de noter que cela signifie que nous sommes nous-mêmes des chordés. Dans un rappel à notre ascendance profonde, nous possédons brièvement des notochords pendant notre développement dans l'utérus.

Mais la question de l'origine exacte de ces premiers chordés s'est longtemps révélée controversée. (...) Au fil des années, pratiquement tous les groupes d'invertébrés - des mollusques aux arthropodes - ont été suggérés comme point de départ de l'origine des chordés. Les preuves fossiles pour répondre de manière fiable à la question font défaut.

(...) certains de nos plus proches parents invertébrés sont un groupe d'animaux marins qui comprend l'étoile de mer, l'oursin et le concombre de mer familiers, ainsi que certains animaux inhabituels ressemblant à des vers appelés hémichordés. Comme tous ces animaux, nous sommes des deutérostomes - ce qui signifie que pendant le développement de l'embryon, notre anus se forme devant notre bouche.

En d'autres termes, nous sommes des vertébrés, qui sont une forme de chordé, qui sont eux-mêmes une forme de deutérostome.

(...) Au début de la vie, de nombreux deutérostomes passent par un stade larvaire. Mais alors que les vers de gland ou les larves d'oursin peuvent nager en déplaçant rythmiquement de minuscules structures semblables à des cheveux - des cils - sur leur corps, les larves de chordé ont une queue qu'elles battent.

"La notochorde est l'organe de soutien de la queue qui bat", dit Satoh.

(...) Dans cette hypothèse, les premiers chordés ont fini par abandonner un avenir évolutif en tant qu'invertébrés de fond, et ont conservé leurs notochromes larvaires à l'âge adulte - tout comme certaines espèces d'amphibiens conservent leurs caractéristiques larvaires jusqu'à l'âge adulte.

(...) Quant à savoir pourquoi il serait bénéfique d'élaborer une queue larvaire en premier lieu, puis de la conserver à l'âge adulte, Satoh pense que cela est évident. "Nager avec une queue battante est beaucoup plus efficace que la locomotion avec des battements ciliaires", dit-il. "La notochorde a donné aux premiers chordés un avantage unique."

(...) "Vraisemblablement, au fur et à mesure que les animaux grossissaient, il devenait avantageux d'avoir quelque chose de plus fort qu'une notochorde pour que les muscles paraxiaux travaillent contre la nage", remarque Holland.

Quelques chordés vivants conservent l'ancien état sans épine dorsale où la notocorde offre un soutien. Ils peuvent nous fournir quelques aperçus intrigants dans notre passé évolutionnaire.

Le lancelet, ou amphioxus, est une créature translucide semblable à un poisson qui représente l'une des seules lignées survivantes de chordés non vertébrés à l'époque moderne. C'est un «fossile vivant» qui donne aux chercheurs comme la Hollande un aperçu de la façon dont les vertébrés ont évolué dans ces océans préhistoriques.

(...) L'évolution n'a pas de finalité. Il n'y a pas d'idéal vers lequel il tend. Une étoile de mer est aussi évoluée qu'un être humain, et le fait qu'une étoile de mer ancestrale ait perdu certains des traits que nous associons à des formes corporelles sophistiquées démontre l'absence de supériorité innée chez les vertébrés.




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