Dragons de mer ( Phyllopetryx taeniolatus ) vivent au large des côtes de l’ouest et du sud de l’Australie. Une équipe mondiale impliquant le biologiste majeur Axel Meyer de l’Université associée à Constance a maintenant découvert le calendrier génétique de certaines caractéristiques externes du dragon de mer, telles que son absence de dent et ses appendices distincts en forme de feuille. Le groupe a également localisé le gène particulier de détermination du sexe dans le génome du dragon de mer. La recherche a été publiée le 18 août 2021 dans Avancées scientifiques .
Experts en camouflage
Les dragons de mer appartiennent à la famille des Syngnathidae avec les hippocampes et les syngnathes. Leur titre fait référence à la forme de leur corps en forme de dragon ainsi qu’à la coloration spectaculaire des appendices spéciaux de l’épiderme en forme de feuille. Ils sont considérés comme des experts en vêtements de camouflage en raison de leur capacité à imiter l’apparence des algues. Comme les autres membres de la famille des Syngnathidae, les dragons de mer présentent des adaptations et des actions particulières : propre corps entier.
Les hippocampes séchés sont utilisés dans la médecine traditionnelle chinoise, ce qui a conduit de nombreuses espèces à être extrêmement menacées. Ils ne vont pas nager horizontalement, mais glissent lentement à travers les récifs coralliens et les eaux côtières superficielles, presque verticalement – tout comme un cheval – en utilisant la tête penchée. Leur extrémité préhensile peut être utilisée pour retenir des objets. Comme d’autres espèces d’hippocampes, les mâles de dragons de mer sont chargés de protéger les œufs rouge vif attachés à l’extérieur de leur corps jusqu’à leur éclosion.
Le génome particulier du dragon de mer, un fruit de mer très inhabituel, a été décodé. De toutes nouvelles connaissances aident à résoudre la question de l’invention majeure – Les résultats d’un groupe de recherche international comprenant le grand biologiste basé à Constance Axel Meyer publiés dans Technology Advances. Crédit : Collège de Constance
Tout en séquençant le génome et en examinant la base héréditaire des caractéristiques externes supplémentaires associées aux dragons de mer, les chercheurs de cinq équipes en Chine, à Singapour, au Japon et en Allemagne ont concentré leurs efforts sur la détermination du sexe, l’édentement et les appendices cutanés nouvellement développés chez les dragons de mer. L’équipe d’étude, dirigée simplement par le professeur Qiang Lin de la Chinese School of Sciences de Guangzhou, a montré que la série de gènes est responsable de cette croissance évolutive qui contrôle généralement le développement b. Les appendices cutanés ressemblant à des feuilles des dragons de mer sont donc des rayons udemærket fortement altérés.
Comme les hippocampes, les dragons de mer seront également édentés. Ils utilisent leur propre long museau pour aspirer leurs aliments, les petits crustacés, et les avaler en entier. L’évaluation du génome montre que, chez les hippocampes aussi, il manque de nombreux gènes qui contribuent à l’introduction de dents chez d’autres poissons ainsi que chez les êtres humains. L’équipe de recherche a examiné l’hypothèse concernant le gène scpp5 correspondant en s’éloignant de ce gène chez le poisson zèbre, le patient modèle bien documenté avec des dents pharyngées. Comme prévu, le poisson muté présentait une diminution des dents. La fonctionnalité du gène manquant responsable de la réduction dentaire a ainsi été confirmée dans des expériences de biologie moléculaire CRISPR-Cas.
Les hommes prennent soin de l’ovule fécondé
Il est également courant que les utilisateurs masculins des membres de la famille des hippocampes prennent soin des ovules fécondés jusqu’à leur émergence. Les mâles des hippocampes nous permettent des poches à couvain, mais les mâles de l’ancienne espèce de dragon de mer portent néanmoins l’ovule collant visiblement sur leur queue. Les femelles déposent les œufs à cet endroit spécial sur le physique des mâles, et ils sont ensuite transportés par les hommes dragons de mer et ainsi protégés des prédateurs. Il est généralement plus courant que les poissons mâles s’occupent des œufs fécondés au lieu des femelles, bien que cette forme spécifique ait simplement évolué chez les utilisateurs de la famille des hippocampes.
Dans ce cadre, les chercheurs sont apparus pour des systèmes de détermination du sexe qui n’étaient pas identifiés auparavant chez les dragons de mer. D’une manière générale, il est difficile de localiser la détermination du sexe dans les fruits de mer, car, pour la plupart, ils ne peuvent pas avoir de chromosomes sexuels spéciaux, comme les chromosomes By et Y chez les mammifères. L’équipe a découvert que la base moléculaire particulière de la détermination du sexe chez les dragons de mer était dans l’hormone Mullerian, comme cela a déjà été noté pour les hippocampes.
Le séquençage du génome du dragon de mer a été réalisé dans le cadre d’un projet supplémentaire dans le cadre d’une coopération à long terme entre les groupes de recherche de Guangzhou et de Constance. La première syndication – le 1er le génome de l’hippocampe – a été publiée par les deux groupes en 2016 au sein de Nature, avec une 2e avec vingt et un nouveaux génomes d’hippocampe est apparue cette année au sein de Nature Communications. Axel Meyer : « Notre étude sur le génome cherche à dériver le phénotype particulier correspondant ou même « l’essence » de ces créatures. Nous nous efforçons de comprendre à quoi ressemble un animal en fonction de sa série de génomes et de notre compréhension de la fonction de gènes particuliers. Les dragons de mer sont des poissons qui ne ressemblent pas du tout à des poissons standard. Ils peuvent être une espèce particulièrement fascinante et belle. ”
Référence : « L’analyse du génome Seadragon offre un aperçu du phénotype et du locus de détermination des rapports sexuels » simplement par Meng Qu, Yali Liu, Yanhong Zhang, Shiming Wan, Vydianathan Ravi, Geng Qin, Han Jiang, Xin Wang, Huixian Zhang, Bo Zhang, Zexia Gao, Ann Huysseune, Zhixin Zhang, Hao Zhang, Zelin Chen, Haiyan Yu, Yongli Wu, Lu Tang, Chunyan Li, Jia Zhong, Liming Mother, Fengling Wang, Hongkun Zheng, Jianping Yin, Paul Eckhard Witten, Axel Meyer, Byrappa Venkatesh et Qiang Lin, le 18 août 2021, Avancées scientifiques .
DOI : 10. 1126/sciadv. abg5196
Faits marquants:
- Recherche sur la période génétique du phénotype du dragon de mer et le mécanisme héréditaire derrière la détermination du sexe
- Coopération de recherche de cinq groupes de Chine, de Singapour, du Japon et d’Australie, dont le professeur Axel Meyer, biologiste évolutionniste
