Développement et évolution des animaux - UTL

UTL 26 01 2015
Résumé : La diversité des animaux est en partie le résultat de
l’évolution de mécanismes génétiques qui contrôlent leur
développement. Des gènes, parfois appelés gènes architectes,
sont particulièrement importants dans la mise en place de la
morphologie des différentes espèces. Des modifications de
l’endroit ou du moment de leur expression au cours du
développement peuvent changer, parfois de façon spectaculaire,
la forme adulte d’un animal. Nous présenterons les
connaissances actuelles et comment elles s’intègrent dans la
théorie de l’évolution.
Développement et évolution des animaux
Didier Casane
Professeur à l’Université Paris 7
Equipe « Réseaux de gènes, développement et évolution »
Laboratoire « Evolution, Génomes, Comportement, Ecologie » - 91198 Gif-sur-Yvette
e-mail : [e-mail]

9) Conclusion : L'étude des mécanismes du développement indique que la diversité d'organisation des
animaux repose essentiellement sur des mutations qui modifient le moment, le niveau et l'emplacement de
l'expression de gènes "architectes" du développement. Des petits changements peuvent avoir de grandes
conséquences au niveau de la morphologie. La grande diversité morphologique des organismes
multicellulaires est donc compréhensible dans le cadre de la théorie standard de l'évolution.
Plan
2) Des animaux sont constitués de quelques cellules, d’autres de plusieurs millions de milliards de cellules.
1) La multicellularité a évolué plusieurs fois : les animaux, les plantes, les champignons et d'autres
organismes moins connus. Les principaux groupes d’animaux se sont différenciés il y a environ 540 Ma.
3) les organismes multicellulaires se forme toujours à partir d'une cellule unique. L'organisme qui est produit à
partir de cette cellule dépend essentiellement de son patrimoine génétique (les chiens ne font pas des chats),
mais l'impact de l'environnement peut être important (les castes chez les insectes sociaux).
4) Dans le génome, il existe des gènes "architectes" qui ont des effets particulièrement importants sur la
morphologie de l'organisme (exemple des mutations homéotiques chez la drosophile).
5) Les animaux présentent des plans d'organisation qui semblent si différents qu'on a du mal à imaginer
comment, à partir d'un ancêtre commun, ont évolué des espèces si différentes.
6) L'étude des gènes impliqués dans le développement montre que toute cette diversité de formes repose sur
des variations du moment, du niveau et de l'emplacement de l'expression d'un nombre réduit de gènes : c'est
un exemple du bricolage évolutif (F. Jacob) à partir d'une boîte à outils réduite. Elle met aussi en évidence des
relations entre plans d'organisation qui semblent à première vue très différents.
7) Exemple : l'étude des gènes impliqués dans l'organisation dorso-ventrale montre que celle des arthropodes
correspond à celle des vertébrés (notre dos correspond au ventre du homard et notre ventre à son dos).
8) Exemple : La disparition des yeux chez le poisson Astyanax mexicanus dépend de moment et du niveau
d'expression d’au moins trois gènes.

La multicellularité a évolué plusieurs fois : les animaux, les plantes, les champignons et d'autres organismes
moins connus. Les principaux groupes d’animaux se sont différenciés il y a environ 540 Ma.

Trichoplax adhaerens
1 à 3 mm
Balaenoptera musculus
> 30 mètres, > 170 tonnes
Des animaux sont constitués de quelques cellules, d’autres de plusieurs millions de milliards de cellules.

La diversité des animaux
~ 600 Ma