Un petit air de famille !

Quelle est la proximité entre un rat et un rhinocéros ? Entre un homme et un dauphin ? Entre une chauve-souris et une baleine ? … A première vue, on ne remarque pas forcément grand chose en commun : ils n’ont pas la même taille, ni le même régime alimentaire, ni la même façon de se déplacer, ni même le même milieu de vie. 

Pourtant, ces espèces sont plus proches les unes des autres que ce que l’on peut penser puisqu’elles font toutes partie de la sous-classe des mammifères placentaires !

Les mammifères se distinguent des autres êtres vivants par le fait qu’ils produisent du lait pour nourrir leur petits (grâce à leurs glandes mammaires, d’où le nom). La spécificité des placentaires par rapport aux autres mammifères vient de la présence d’un placenta, un organe particulier présent temporairement dans le ventre de la mère pendant la gestation (grossesse) et grâce auquel elle peut le nourrir, en faisant passer l’eau, l’oxygène et tous les nutriments utiles à son développement, ainsi qu’évacuer les déchets.  

Comment les scientifiques s’y prennent-ils pour étudier la proximité entre ces différents êtres vivants ?

Depuis très longtemps, les savants s’interrogent sur l’origine de la vie et des différentes espèces, mais aussi sur leur évolution dans le temps depuis leur apparition.  Ils cherchent également les liens de parenté pouvant exister entre les différents êtres vivants en général. 

Au 17ème siècle, l’anatomie comparée a vu le jour grâce à Edward Tyson (1651-1708), un médecin et anatomiste britannique. Elle a ensuite été rendue largement populaire fin 18ème/début 19ème par le professeur paléontologue et botaniste Georges Cuvier (1769-1832) qui l’enseigne à ses élèves et a, à l’époque, un rôle très important au sein du Muséum National d’Histoire Naturelle (MNHN), dans la construction d’une galerie ouverte au grand public réservée à cette discipline.  

Qu’est-ce que l’anatomie comparée ?
C’est une branche de l’anatomie s’intéressant à l’étude des ressemblances et différences morphologiques existant entre les espèces, dans le but d’établir les liens de parenté entre celles-ci. Les spécialistes de cette thématique vont en particulier comparer les individus entre eux pour repérer les homologies, ou synapomorphies, c’est-à-dire les caractères communs partagés ayant été transmis par un même ancêtre au cours du temps. En fonction de ce que l’on observe, on peut établir un degré d’homologie plus ou moins important entre les espèces et en déduire ainsi l’époque approximative à laquelle vivait leur dernier ancêtre commun, autrement dit le moment à partir duquel elles ont commencé à évoluer chacune de leur côté.

On va d’abord observer ce qui est le plus facilement visible, à savoir à quoi ressemble le corps de l’animal en général : comment est son squelette ? quelle est la forme de son crâne? de ses dents, comment se déplace-t-il ?possède-t-il des plumes, des griffes, des organes similaires à ceux d’autres animaux ? ont-ils le même fonctionnement ? etc.  Il existe des caractéristiques particulières qui sont apparues à un moment précis dans un groupe précis, comme les glandes mammaires des mammifères, et on sait que si un individu possède ce caractère, il pourra automatiquement être classé dans ce groupe.

Petit tableau des mammifères

En anatomie comparée, l’étude des fossiles (paléontologie), ces traces de formes de vie passées conservées depuis des époques anciennes, est très importante pour retracer toute l’évolution des espèces, de leurs ancêtres jusqu’à leurs formes actuelles. Les scientifiques comparent pour cela les squelettes actuels (ou tout autre forme de trace) avec ceux d’animaux disparus depuis longtemps pour repérer d’éventuelles similitudes. Cela fonctionne de la même façon pour des végétaux. Diverses techniques utilisant la chimie, la radioactivité et la géologie du sol permettent de donner un âge à ces fossiles. 

Au MNHN, la galerie de paléontologie et d’anatomie comparée possède une très grande collection de fossiles de toutes sortes, sur plusieurs étages, mise en scène et présentée au public de façon à faciliter des comparaisons : en effet, tous les squelettes ont été disposés dans le même sens !
Au-delà de l’aspect éducatif de cette galerie, elle est aussi très importante pour la préservation de ces fossiles car ils sont tous vrais, et donc sont très anciens, rares et fragiles (donc pas touche la mouche !)
Si l’on observe bien la morphologie générale et surtout le squelette de certains animaux, on pourra voir que l’on retrouve de fortes ressemblances au niveau des membres antérieurs (l’équivalent de nos bras).
Le bras de l’homme et la nageoire pectorale de la baleine, par exemple, possèdent à peu près la même organisation osseuse, bien que les os n’aient pas tout à fait une forme ni une fonction identique, du fait de l’adaptation à leurs milieux de vie respectifs. Cette organisation permet de leur déduire une origine commune, remontant à environ 50 millions d’années. 

Incroyable, non ?
Mais ne faut-il pas se méfier de ce type d’approche ? Nous le verrons dans un prochain épisode !

Auteur de l’article : Audrey Hamon, Master IMST, Laboratoire COMETE U1075, Université de Caen Normandie/Inserm