Le locuteur: cet article a été publié dans la revue

La marche a commencé... sous l'eau
Un dipneuste africain – un poisson à branchies et poumons – se propulse en appuyant
ses nageoires sur le sol. Une découverte qui précise le scénario par lequel la marche est
apparue.
Marie-Neige Cordonnier Marie-Neige Pour la Science.
Le locuteur: cet article a été publié dans la revue
Pour La science par la journaliste Marie-Neige
Cordonnier.
Son article s'appuie sur une étude d' Heather M.
King1, Neil H. Shubin1, Michael I. Coates et
Melina E. Hale intitulée Behavioral evidence for
the evolution of walking and bounding before
danterrestriality in sarcopterygian fishes sur le
site pnas.org
King et al., PNAS, 2011
Le lieu de production Cette étude a été produite
dans le Department of Organismal Biology and
Anatomy, University of Chicago, aux Etats-Unis
publiée une première fois le 10 septembre 2011,
puis une seconde fois le 14 novembre 2011. Enfin il a
été publié dans le Pour La Science du 21 décembre
2011
Protopterus annectens, un dipneuste africain long d'une vingtaine de centimètres, se déplace
en prenant appui sur le substrat avec ses nageoires inférieures, parfois en les alternant (croix),
parfois simultanément (étoiles). Les deux séquences de mouvements décomposées ici ont
duré respectivement 8,48 secondes (en haut) et 11,18 secondes (en bas).
Interlocution: Cet article s'appuie sur de nombreux travaux dont ceux
d' Alexander-Marrak PD, Nicholson J, Yeats AK (1976) Devonian
sediments ou d' East Greenland II: Sedimentary structures and fossils.
Medd Gronl 206:1–91...
Cette recherche s'adresse surtout à la communauté scientifique.
Il marche et saute sous l'eau… à l'aide de ses nageoires : ainsi se déplace Protopterus
annectens, un dipneuste africain. C'est ce qu'ont montré Heather King et ses collègues de
l'Université de Chicago, aux États-Unis. En étudiant ce poisson sarcoptérygien , ils espéraient
trouver une réponse à une question ancienne : comment les premiers tétrapodes – les premiers
animaux vertébrés qui ont marché (à quatre pattes) sur le sol – sont-ils apparus ? En d'autres
termes, dans quel ordre les différentes caractéristiques associées à la marche sont-elles
apparues au cours de l'évolution ?
concepts: sarcoptérygien( animaux avec des poumons).
l'arbre de l'évolution: théorie de Charles Darwin qui
repose sur l'idée que les espèces évolueraient afin d'assurer
leur survie, ce qui expliquerait pourquoi certains poissons
se seraient mis à marcher.
Les dipneustes sont, dans l'arbre de l'évolution des espèces actuelles, un groupe frère des
tétrapodes. Ils présentent en outre plusieurs caractéristiques communes avec des fossiles des
premiers tétrapodes, tels des poumons alvéolés et fonctionnels, l'absence de sacrum (cette
partie articulée du bas de la colonne vertébrale est apparue plus tard chez les tétrapodes), et
deux paires de membres (ici des nageoires) très mobiles. Ces similitudes suggèrent que ces
caractéristiques sont apparues plus tôt, chez un ancêtre commun des dipneustes et des
tétrapodes. De même, s'il existait des similitudes de locomotion entre ces deux groupes, elles
pourraient être apparues chez un ancêtre commun. Et elles renseigneraient les biologistes sur
l'ordre d'apparition des principales caractéristiques de la marche : le passage de la vie
aquatique à la vie terrestre, l'apparition de membres munis de doigts, la locomotion sur une
surface solide en soulevant le corps et la propulsion par alternance des membres inférieurs.
En filmant et décomposant les mouvements du dipneuste, les biologistes de Chicago ont
observé qu'il se déplace en prenant appui sur le sol avec ses nageoires pelviennes, parfois
l'une après l'autre, parfois de façon synchrone, effectuant ainsi de petits bonds. Il passe en
outre continûment d'une démarche à une autre. Par contraste, le cœlacanthe, un cousin des
dipneustes et des tétrapodes dans l'arbre de l'évolution, ne s'appuie pas sur le sol pour avancer,
mais se déplace lui aussi en actionnant ses nageoires alternativement.
Méthode et instuments: Les poissons dipneustes étudiés ont été achetés puis filmés avec une
Photron APX-RS high-speed digital vidéo et une a Panasonic PVGS320. Grace à la caméra, les
mouvements ont pu être décomposés. Les scientifiques ont ensuite utilisé le logiciel
Wondows Excel et les caméras de façon simultanées afin de déterminer si les mouvements
étaient simultanés et si les poissons prenaient appui sur le sol.
Un scénario semble ainsi se dessiner : parmi les premiers sarcoptérygiens, ancêtres communs
du cœlacanthe, des dipneustes et des tétrapodes, certains se sont probablement mis à se
propulser par alternance des nageoires. Puis un ancêtre commun des dipneustes et des
tétrapodes, mais pas du cœlacanthe, aurait utilisé le sol comme appui. Les membres munis de
doigts et le passage à la vie terrestre seraient apparus plus tard, chez les tétrapodes.
Bien sûr, il n'est pas exclu que ces caractéristiques communes soient apparues dans chaque
groupe après leur séparation évolutive. Prochaine étape pour en savoir plus : remonter dans le
temps en comparant les traces laissées sur le sable par les dipneustes actuels aux plus
anciennes traces de locomotion sur le sol. Ces traces fossilisées datent du Dévonien, il y a
environ 400 millions d'années, époque où les dipneustes se sont séparés des tétrapodes. Elles
ressemblent en outre aux traces des quadrupèdes et bipèdes actuels. Ont-elles été imprimées
par des nageoires ou par des pattes ? Le savoir permettrait de déterminer à quelles dates sont
apparues les démarches correspondantes.
H. M. King et al., Behavioral evidence for the evolution of walking and bounding before
terrestriality in sarcopterygian fishes, PNAS, doi : 10.1073/pnas.1118669109,
12 décembre 2011.
Financements et implications : Cette étude a été financée par le National
Science Foundation aux Etats Unis. On peut se demander si les raisons de cette étude
sont seulement scientifiques. Les chercheurs affirment n'avoir "aucun conflit
d'intérêt " dans cette recherche, trouver l'origine de l'usage de la marche par les
êtres vivants permettrait de faire avancer la recherche et de mieux comprendre
l'évolution des espèces. Cependant cette étude n'est pas suffisante puisque le
journaliste rappelle qu'il faut encore déterminer la date d'apparition de ce mode de
locomotion, s'il est le fait de nageoires ou de jambes et qu'elles espèces ont été les
premières à marcher : sarcoptérygiens ou leur évolution ? Ainsi cette étude servira
de base pour de futures recherches pour affiner les scénarii évoqués.