Le cas des raies a fait l’objet de nombreuses études cherchant à comprendre comment au cours l’évolution elles ont développé des instruments leur permettant de chasser des proies sans faire appel à la vue.
Les raies sont des poissons cartilagineux de différentes tailles appartenant à la famille des Ragidés. Plus de 150 espèces différentes ont été identifiées au sein de 17 genres. Contrairement aux poissons téléostéens (ou osseux), qui naviguent principalement en se servant de leur vue, les raies sont dotées d’un certain nombre de systèmes sensoriels très bien développés qui leur permettent de localiser leurs proies et de naviguer efficacement dans des milieux variés. L’une des adaptations sensorielles les plus intéressantes que possèdent tous les élasmobranches est un ensemble de petites vésicules sous-cutanées situées près de la tête et communément appelées « ampoules de Lorenzini ».
Chaque ampoule est observable à la surface de la peau, tel un petit pore, et chacune d’entre elles est reliée à un long canal rempli d’une sorte de gelée dans laquelle se trouve une série de cellules sensorielles innervées de fibres nerveuses. Les ampoules de Lorenzini permettent aux requins et aux raies de détecter les faibles champs électromagnétiques émis par les poissons en détresse. Elles peuvent aussi réagir à des stimuli mécaniques.
De plus, ces structures permettent aux espèces qui s’alimentent sur le fond, comme les raies, de trouver leurs proies enfouies dans le sable, même si elles ne sont pas visibles ou n’émettent pas d’odeurs. Enfin, les ampoules peuvent également jouer un rôle important dans la communication intraspécifique, surtout entre les raies, en captant les faibles signaux électriques émis par les organes électriques de certaines espèces, dont la fonction est autrement inconnue.
L’article dans Nature dont nous publions ci-dessous les références et l’abstract ne porte pas sur les ampoules de Lorenzini mais sur un autre attribut des raies, la présence de nageoires pectorales de grande surface, reliées à la tête, qui leur permet d’être des chasseresses incomparables
Reference
The little skate genome and the evolutionary emergence of wing-like fins
Nature
volume 616,
pages 495–503 (2023
Abstract
Skates are cartilaginous fish whose body plan features enlarged wing-like pectoral fins, enabling them to thrive in benthic environments1,2. However, the molecular underpinnings of this unique trait remain unclear. Here we investigate the origin of this phenotypic innovation by developing the little skate Leucoraja erinacea as a genomically enabled model. Analysis of a high-quality chromosome-scale genome sequence for the little skate shows that it preserves many ancestral jawed vertebrate features compared with other sequenced genomes, including numerous ancient microchromosomes. Combining genome comparisons with extensive regulatory datasets in developing fins—including gene expression, chromatin occupancy and three-dimensional conformation—we find skate-specific genomic rearrangements that alter the three-dimensional regulatory landscape of genes that are involved in the planar cell polarity pathway. Functional inhibition of planar cell polarity signalling resulted in a reduction in anterior fin size, confirming that this pathway is a major contributor to batoid fin morphology. We also identified a fin-specific enhancer that interacts with several hoxa genes, consistent with the redeployment of hox gene expression in anterior pectoral fins, and confirmed its potential to activate transcription in the anterior fin using zebrafish reporter assays. Our findings underscore the central role of genome reorganization and regulatory variation in the evolution of phenotypes, shedding light on the molecular origin of an enigmatic trait.
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