L’origine évolutive des doigts humains se niche dans le cloaque des poissons

Une étude scientifique démontre comment une région génétique initialement liée à l’organe excréteur des poissons a été réutilisée au cours de l’évolution pour permettre l’émergence des doigts chez les vertébrés terrestres.

Une équipe internationale de chercheurs a identifié le mécanisme génétique à l’origine du développement des doigts chez les vertébrés. Contre toute attente, ce processus trouve son fondement non pas dans les nageoires des poissons, mais dans leur cloaque, structure anatomique regroupant les fonctions excrétrices et reproductrices.

Jusqu’à présent, la communauté scientifique attribuait l’apparition des doigts à l’évolution des nageoires, les mêmes gènes étant impliqués dans ces deux structures. Pourtant, ces gènes ne sont que des exécutants. La question centrale consistait à déterminer quels éléments régulateurs orientent leur action.

Les chercheurs se sont intéressés à des séquences d’ADN régulatrices, capables d’activer ou d’inhiber l’expression des gènes. En utilisant la technique d’édition génomique CRISPR/Cas9, ils ont supprimé une de ces régions chez le poisson-zèbre. À leur grande surprise, cette modification n’a eu aucun effet sur le développement des nageoires, mais a perturbé la formation du cloaque.

Cette observation a conduit à une conclusion inédite. La région régulatrice, initialement dédiée au cloaque, a été réutilisée au fil de l’évolution pour piloter la formation des doigts chez les tétrapodes. Un recyclage génétique qui illustre l’économie des mécanismes évolutifs.

Les scientifiques soulignent une similarité fonctionnelle entre ces deux structures anatomiques. Le cloaque et les doigts constituent chacun une extrémité, que ce soit celle du tube digestif ou celle des membres. Cette caractéristique commune a probablement facilité la réaffectation de la séquence régulatrice.

Ces travaux ouvrent des perspectives nouvelles pour comprendre comment l’évolution réemploie d’anciens mécanismes biologiques pour en inventer de nouveaux. Ils éclairent notamment la transition cruciale qui, il y a près de 400 millions d’années, a permis aux vertébrés de quitter le milieu aquatique pour conquérir les terres émergées.