Nouveau regard sur la diversité biologique : au-delà des gènes, les mécaniques en jeu

ParisLes scientifiques se sont longtemps interrogés sur les raisons de la grande diversité de vie sur Terre. Alors que la génétique a souvent été considérée comme le principal facteur, une nouvelle étude de l'Université de Genève propose une perspective différente. La recherche révèle que les différences de forme physique chez certains animaux, comme les espèces de crocodiles, sont largement influencées par des processus mécaniques.

Principaux résultats de l'étude :

• Les écailles de la tête des crocodiles se forment par le stress mécanique pendant la croissance des tissus.
• Le taux de croissance et la rigidité de la peau, et pas seulement les gènes, influencent la diversité morphologique.
• Les techniques d'imagerie modernes et les modèles 3D permettent de simuler ces processus mécaniques.

Des chercheurs ont découvert que la formation des écailles sur la tête des crocodiles ressemble au processus de fissuration sous contrainte mécanique. Ils ont observé que les motifs variés d'écailles chez les différentes espèces de crocodiles s'expliquent par des modifications de la croissance des tissus et de leur rigidité. En injectant le facteur de croissance épidermique (EGF) dans des embryons de crocodiles, les scientifiques ont observé des plis cutanés inhabituels, ressemblant aux plis du cerveau humain, qui se sont ensuite transformés en formations d'écailles bien définies.

Cette découverte est cruciale. Elle démontre comment les forces physiques interagissent avec les facteurs génétiques pour déterminer l'apparence des êtres vivants. L'utilisation de la microscopie par feuille de lumière permet d'observer la croissance des tissus, ce qui facilite la compréhension des interactions entre limitations physiques et caractéristiques des tissus conduisant à diverses formes.

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Ces découvertes pourraient inciter à mener davantage de recherches sur divers organismes. En examinant le fonctionnement des tissus, les scientifiques peuvent comprendre comment les facteurs physiques contribuent à la formation de différentes parties du corps chez d'autres espèces. Cette approche pourrait transformer la biologie évolutive en intégrant à la fois des éléments génétiques et mécaniques.

Les modèles informatiques avancés utilisés dans cette étude facilitent les recherches futures. En simulant la croissance des tissus et leur raideur, les chercheurs peuvent prévoir les modifications de forme sans recourir à des données génétiques complexes. Cette approche pourrait simplifier l'étude du développement évolutif et permettre de tester des hypothèses sur l'impact des facteurs physiques sur la diversité.

Cette étude explore l'interaction entre la génétique et les processus physiques, offrant une nouvelle compréhension de la biodiversité et révélant la complexité de la croissance biologique. Elle propose aux scientifiques une méthode novatrice pour étudier l'évolution de la vie sur Terre en reliant génétique, physique et biologie computationnelle.