L'apodie chez les Tetrapodes


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En préparant mon stage avec J. C. Rage, j'ai lu des articles sur les serpents, ce qui m'a conduit à m'intéresser à l'apodie chez les Tétrapodes.
L'apodie kézako ?
C'est le fait de ne pas avoir de pattes, et dans la plupart des cas que je vais citer, pas de ceintures non plus.
C'est plutôt étonnant car, je le rappelle, les Tétrapodes (amphibiens, "reptiles", mammifères et oiseaux) sont caractérisés par leurs 4 membres chiridiens (avec des doigts), d'où leur nom.
L'absence de pattes chez les serpents, par exemple, est donc une perte : les ancêtres de tous les serpents avaient des pattes.

Or quand on s'intéresse au sujet, on constate que les serpents ne sont pas les seuls Tétrapodes à présenter cette caractéristique. D'autres groupes peu connus sont tout autant apodes qu'eux.
Je vous propose de les découvrir ici :
*les cécilies

Cette magnifique créature est un amphibien, proche des grenouilles et des salamandres. Les cécilies, ou Gymnophiones, comportent 170 espèces, pantropicales. Certaines espèces sont aquatiques, d'autres fouisseuses. Leur classification est difficile, on ne sait pas si elles sont plus proches des Anoures (grenouilles) ou des Urodèles (salamandres et tritons).

*les amphisbènes

Ce mignon petit animal est un reptile Squamate, du même ordre que les lézards et les serpents. Mais il appartient à une lignée différente.
Les amphisbènes (150 espèces, toutes tropicales ou subtropicales) sont fouisseurs, grâce à leur tête en forme de pelle. Certaines rares espèces possèdent des membres, antérieurs uniquement.

*Les Anguidae

Tout le monde connaît les orvets. Mais peu de gens savent qu'ils ne sont pas des serpents, mais des lézards, des lézards sans pattes ! Comment les différencier ? Ils ont des oreilles (un trou bien visible) et peuvent perdre leur queue pour échapper aux prédateurs.
Dans leur famille des Anguidae, il y a d'autres espèces apodes, comme le scheltopusik, qui vit en Europe de l'Est et peut atteindre 1 m 30 !
Je rappelle que les orvets étant des lézards, ils ne sont pas venimeux (les seuls lézards venimeux sont les Helodermatidae, ou monstres de Gila, mais ils ont des pattes).

*Les serpents

Ce sont les Tétrapodes apodes les plus connus. Il y en a plus de 3 000 espèces, partout dans le monde (et même dans l'océan !). Les plus petits ne font qu'une dizaine de centimètres tandis que les plus gros frôlent la dizaine de mètres (sans oublier le fossile Titanoboa, estimé à plus de 13 m !).
Les serpents semblent être apparus au Secondaire, à partir de lézards proches des varans (mais cette hypothèse est très controversée). La récente réanalyse de fossiles de serpents à pattes assez dérivés du Crétacé permet d'émettre l'hypothèse qu'il y aurait eu plusieurs fois la perte des membres chez plusieurs lignées de serpents (là encore, c'est discuté).

Enfin, il existe un dernier groupe de Tétrapodes apodes, entièrement fossile, les Aïstopodes, des Lépospondyles du Carbonifère, qui montrent que le phénomène de disparition des pattes a pu intervenir très tôt dans l'évolution des Tétrapodes.

Ophiderpeton en est un exemple.

On constate donc que la disparition des pattes a eu lieu au moins 5 fois (si ce n 'est plus), en parallèle, dans l'évolution des Tétrapodes. C'est un magnifique cas de convergence morphologique, et une preuve de l'extraordinaire plasticité de l'organisme au cours de l'évolution.

Pour finir, pour ceux que ça intéresse, je me suis (vite fait) penché sur l'origine génético-embryologique de l'apodie. J'ai découvert qu'apparemment, ce n'est pas un phénomène extraordinaire, et que seul un groupe de gènes permet de gouverner cette disparition, qui entraîne du même coup l'apparition de côtes sur toute la longueur du corps (c'est ce que l'on observe chez les serpents).
Par contre, j'ignore si l'on a déjà réussi, en traficotant ces gènes, à changer un embryon de lézard en "serpent", ou inversement.

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Naldo ,
Dans ta présentation , il y a des absents de marque : les seps ! Si tu veux parler de l ' apodie , tu ne peux pas éviter ces merveilles intermédiaires , " des orvets à pattes résiduelles " , que sont les seps , de surcroit présents en France avec le seps strié ( Quand j'étais plus jeune , on disait seps cylindrique , des fois , ils me gonflent les systématiciens ! ) , Chalcides chalcides .

Posté par

Oui je n'ai pas parlé des Scincidae, parce qu'il ne s'agit pas d'une apodie totale : il y a encore des membres !
Par contre, c'est vrai que dans le cas des seps, on pourrait parler "d'apodie en cours".

Posté par

Salut Naldo ,
Les seps , c'est bien , justement comme tu viens de le dire , pour illustrer une apodie en cours , ce qui n'est pas forcément facile à visualiser quand on ne connait pas . Je viens de recevoir le bouquin de Steyer . Cette livraison mega-expresse m'a couté la moitiè du prix du bouquin mais quant on aime ... Après vingt ans '' d'absence '' , je viens de prendre plusieurs enclumes sur la tête ! Les remise à jour sont sévères . Je vais être muet un certain temps . Au moins une journée !

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Bah non on s'en fout pas : on attend la suite . Un attendait un mot sur les formes de transition : seps ( ! oups ) , les ceintures vestigiales des pythons , avec dans certains cas des petites griffes apparentes au niveau du cloaque , le cas de cétacés ( Bon , je sais , comme certains amphisbènes , ils ont encore des membres antérieurs . ) , photos , notamment de squelettes , à l' appui , quelques repères chronologiques ... Moi , je prépare un petit truc sur les dipneustes . Mais il faut que je digère le bouquin de Steyer . La science est en marche : j'ai déjà trouvé un tétrapode terrestre primitif dont il a pas pu parler , la publication est récente .

Posté par

Oh attends mon but c'était pas de faire un dossier de fond, juste de présenter les différents cas...

Je vais essayer de préparer un truc sur l'évolution des végétaux. Je trouve qu'on en parle pas assez.

Posté par

Sans rentrer dans le détail ( Une petite thèse vite fait !? ) , quelques photos des formes évoquées auraient été les bienvenues . C'est mon humble avis , strictement personnel . Pour le néophyte dans un sujet la photo est le top pour la première approche . La première fois que j'ai vu un seps , je me suis dis qu 'il y a un truc qui m'échappait .

Posté par

Ben c'est sûr que les seps (auxquels tu sembles vraiment tenir) ont des pattes riquiqui.


Sinon, tu voulais une photo de squelette, en voilà une de serpent :

On constate bien que les côtes sont présentes sur toute la longueur du corps.

Pour ce qui est des ceintures vestigiales chez certains serpents (en particulier des pythons), ça fait partie des arguments en faveur de plusieurs disparitions des pattes chez les serpents. Les Pythonidae ne sont pas les serpents les plus dérivés, mais ce sont déjà des macrostomates, c'est à dire qu'ils ont une mâchoire permettant d'ouvrir très grand la bouche.
Cela pourrait sous-entendre que la disparition des pattes aurait eu lieu séparément chez des serpents plus "primitifs" (qui eux n'ont aucune trace de membres), et chez les formes plus dérivées, les pythons ayant conservé des os des membres "reliques".
Ce point de vue est encore renforcé par l'existence de fossiles de serpents marins à vraies pattes du Crétacé, qui sont également macrostomates.
A ce sujet, il y a un article de JC Rage qui était paru dans un numéro spécial de Pour la Science, il ne devrait pas être dur à trouver...

Sinon t'es sûr que tu les vois bien les photos ? Parce que j'en ai mis pour chaque forme décrite...

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Désolé pour le double post, j'ai trouvé une image de patte de serpent :

(au centre de l'image)
On voit bien le fémur, le tibia et le fibula, les os du pied...pas sûr qu'il y ait des phalanges par contre ...

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Rien à redire ( Mais je parlais d'une photo de squelette de python ! ) . JE RIGOLE ! Il est chouette le seps .

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Les ancêtres des pythons étaient peut-être dépourvus de pattes. Un organe qui a disparu peut réapparaitre. Chez les chevaux actuels certains individus ont parfois des pattes à trois doigts.

Posté par

Tu peux préciser , on est un paquet à croire que tous les ancêtres de serpents avaient des pattes ? Tu parle d'une anomalie survenue après l ' apodie ?

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Ce qu'il veut dire, c'est qu'il est possible que les pattes soient réapparues (partiellement ou totalement) chez les pythons et (totalement) chez les "serpents à pattes" du Crétacé.
L'hypothèse était d'ailleurs évoquée par Rage dans son article.

La conclusion à tirer de tout ça... Il n'y a rien de plus malléable que la morphologie quand le développement s'en mêle.

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Là , ça m'en bouche un coin . Je croyais que les ceintures vestigiales des pythons étaient celles de l ' apodie . Pire pour les serpents dont tu parle : je ne connaissais pas . Une preuve supplémentaire que le grand patron de l'évolution , c'est encore et toujours les contraintes environnementales qui sélectionne les fonctionnalités .

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Oui tout à fait. Lorsqu'un organe disparait l'info génétique pour le fabriquer ne généralement disparait pas . Sa fabrication est simplement bloquée en totalité ou en partie. Je pense que l'on devrait pouvoir obtenir des serpents à pattes.

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Bien reçu , j'ai lu un truc pareil qui dit que les gènes pour l'expression des dents chez les poules sont encore présents mais inhibés .

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Jolie article BRAVO A NALDO !!!!

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Attention que l'évolution en rock and roll est rarissime chez des être aussi complexes! Pour tout dire on en connait pas d'exemple. Les formes d'ophidiens à pattes du crétacé étaient apparament des formes marines avec des pattes en régression. Il se peut que l'information génétique n'ai pas disparu totalement mais quand l'évolution fait apparaître une disparition généralement l'info génétique fini par se perdre. Exemple les oiseaux ne savent plus fabriquer des dents! même si on stimule hormonalement, la seule chose qu'ils fabriquent ce sont des boutons dentaires mais n'ont plus le matos pour faire de la dentine!
C'est un peu comme prétendre que les baleines pourraient avoir à nouveau des pattes arrières!
Ce qui est marrant est que lorsqu'on constate un allongement du corps on tend vers l'apodie! même les poissons en sont là, puisque les anguilles ont des nageoires réduites à leur plus simple expression! Ca semble donc être une convergence évolutive chez les êtres ayant subi un allongement de leur corps.

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Oui et il y a aussi une corrélation entre apodie et distribution des côtes sur le corps, comme je l'ai dit plus haut il me semble.

On a donc peut être affaire à des caractères liés génétiquement, ou qui s'expriment en parallèle.

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Je crois qu'il s'agit de selection tout simplement, tout dépend de l'animal et dans quel milieu il vit, si ces pattes ne servent à rien elles peuvent rester et se réduire voir disparaitre. Aprés de la à dire que c'est en corrélationa vec le nombre de cote la je laisse place au généticiens que je ne suis pas...
Mais il est toujours possible d'apprécier les quatre membres chiridiens chez quelques cas exceptionels comme le dauphin ou certaines baleines...
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