La discussion sur un « chickenosaurus » a illuminé le monde scientifique la semaine dernière lorsque des chercheurs ont annoncé qu’ils avaient modifié le bec d’un embryon de poulet pour ressembler au museau de ses ancêtres dinosaures. Mais bien que certains experts aient salué l’exploit, un bec n’est qu’une des nombreuses modifications nécessaires pour reconvertir un poulet en dinosaure.
Compte tenu de ces obstacles, à quel point les scientifiques sont-ils proches de créer un dino-poulet ?
« D’un point de vue quantitatif, nous y sommes à 50 % », a déclaré Jack Horner, professeur de paléontologie à l’université d’État du Montana et conservateur de paléontologie au Museum of the Rockies.
Horner soutient depuis longtemps l’idée de modifier un poulet pour qu’il ressemble à un dinosaure, et contrairement aux chercheurs de la dernière étude, il souhaite réellement en élever un vivant. Et pourquoi s’arrêter là ? En comprenant comment et quand modifier certains mécanismes moléculaires, d’innombrables changements pourraient être à portée de main. Comme Horner l’a fait remarquer, une licorne phosphorescente n’est pas hors de question.
Quatre modifications majeures sont nécessaires pour fabriquer un « chickenosaurus », selon Horner. Pour transformer un poulet en une bête ressemblant à un dinosaure, les scientifiques devraient lui donner des dents et une longue queue, et reconvertir ses ailes en bras et en mains.
La créature aurait également besoin d’une bouche modifiée – un exploit accompli par les chercheurs qui ont réalisé cette dernière étude, a-t-il dit.
« Ce projet de dino- poulet – nous pouvons le comparer au projet de la lune », a déclaré Horner à Live Science. « Nous savons que nous pouvons le faire ; c’est juste qu’il y a… d’énormes obstacles. »
Défis à venir
L’un de ces « énormes obstacles » a été levé dans la dernière étude, publiée le 12 mai dans la revue Evolution, dans laquelle les chercheurs ont transformé des becs de poulet en museaux de dinos. Mais même cette étape apparemment mineure a nécessité sept années de travail. Les chercheurs ont d’abord étudié le développement du bec chez les embryons de poulets et d’émeus, et celui du museau chez les embryons de tortues, d’alligators et de lézards.
Il est probable qu’il y a des millions d’années, les oiseaux et les reptiles avaient des voies de développement similaires qui leur ont donné des museaux, mais au fil du temps, des changements moléculaires ont conduit au développement de becs chez les oiseaux, ont déclaré les chercheurs.
Il est difficile pour les scientifiques d’obtenir des embryons d’animaux actuels, comme les crocodiles, pour les comparer car ils doivent trouver des fermes qui les élèvent. Et puis, le travail moléculaire – déterminer exactement quelles voies de développement sont différentes, comment elles sont différentes et ce qui les contrôle – peut prendre « d’innombrables heures et des centaines d’expériences pour quelques unes réussies », a déclaré le chercheur principal de l’étude, Bhart-Anjan Bhullar, un paléontologue et biologiste du développement actuellement à l’Université de Chicago et nommé conjointement à l’Université de Yale, où il commencera comme professeur à temps plein. « C’est un peu la même chose que la découverte de fossiles ».
Pour leur « découverte de fossiles », les chercheurs avaient besoin d’un vaste registre de fossiles d’oiseaux et de leurs ancêtres pour voir à quoi ressemblaient les oiseaux à différents stades de leur évolution.
« Vous devez comprendre ce que vous tracez avant d’essayer de le tracer », a déclaré Bhullar à Live Science.
Bhullar, son conseiller doctoral Arkhat Abzhanov, un biologiste du développement à l’Université de Harvard, et leurs coéquipiers se sont concentrés sur deux gènes qui sont actifs dans le développement du visage. Chaque gène code une protéine, mais les protéines – qui exécutent le travail des gènes – présentaient des activités différentes dans le développement embryonnaire des poulets et des reptiles modernes, ont constaté les chercheurs. Lorsque les chercheurs ont bloqué l’activité de ces deux protéines chez les poulets, ceux-ci ont développé des structures qui ressemblaient à des museaux, et non à des becs.
Découverte inattendue
Et puis il y a la découverte inattendue qui a révélé la tâche complexe à accomplir : Lorsque le groupe a transformé les becs des embryons de poulet en museau, il a également modifié par inadvertance le palais du poulet, ou le toit de la bouche.
A l’inverse, le palais des embryons d’oiseaux était large et plat, et connecté « au reste du crâne d’une manière que les palatines des reptiles ancestraux faisaient, mais pas les palatines des oiseaux », a déclaré Bhullar.Chez les oiseaux, « l’os palatin est vraiment long et mince, et il n’est pas très connecté avec les autres os du crâne », a déclaré Bhullar. En fait, les oiseaux peuvent soulever leur mâchoire supérieure indépendamment de leur mâchoire inférieure – une capacité non observée chez la plupart des autres vertébrés.
Donc, en modifiant le bec, les chercheurs ont également modifié le palais. Lorsque les chercheurs sont revenus sur les archives fossiles, ils ont constaté que le museau et l’os palatin semblaient changer ensemble au cours de l’évolution. Par exemple, un fossile vieux de 85 millions d’années d’une créature ressemblant à un oiseau qui avait des dents et un bec primitif avait aussi un palais ressemblant à un oiseau, ont-ils dit.
Cependant, dans un fossile encore plus ancien, le palatin n’a pas été transformé, et le bec non plus, a dit Bhullar.
« Une partie de cela consiste à vérifier expérimentalement si les changements moléculaires que nous voyons sont effectivement capables de changer l’anatomie de la manière que nous avons prédite », a déclaré Bhullar. « D’une certaine manière, cela récapitule les changements que nous observons dans les archives fossiles ». Mais son objectif « est simplement de comprendre, de la manière la plus approfondie possible, les mécanismes moléculaires qui sous-tendent les grandes transitions évolutives », a-t-il déclaré. Il n’est pas intéressé par la création d’un « oiseau nonavien ressemblant à un dinosaure ».
Est-ce que ça va marcher ?
Mais Horner est intéressé par la création d’un « chickenosaurus ». Son groupe travaille actuellement à doter le poulet d’une longue queue – sans doute la partie la plus complexe de la fabrication d’un poulet dinosaure, a-t-il dit. Par exemple, ils viennent de passer au crible les gènes des souris pour déterminer quels types de voies génétiques bloquent le développement de la queue. Cette connaissance pourrait les aider à comprendre comment activer la croissance de la queue, a-t-il dit.
Mais il reste à voir comment les poulets réagiraient à des queues, des bras, des doigts et des dents, a déclaré Bhullar.
Mais, d’un autre côté, les poulets peuvent être des créatures résilientes. « Ce n’est pas parce que vous avez modifié une partie que l’animal sera capable de l’utiliser ou de l’utiliser correctement », a-t-il déclaré. « Vous pourriez peut-être donner des doigts à un poulet, mais si les doigts n’ont pas les bons muscles, ou si le système nerveux et le cerveau ne sont pas correctement câblés pour traiter une main qui a des doigts séparés, alors vous devrez peut-être faire une quantité considérable d’ingénierie supplémentaire. »
« Les gens sous-estiment aussi parfois la plasticité du corps », a déclaré Bhullar. « C’est étonnant de voir combien de compensations se produisent, et le système nerveux, en particulier, est très plastique. »
Bhullar a déclaré que, si des caractéristiques semblables à celles des dinosaures, telles qu’un museau et des dents, devaient être restaurées, il se demande « si le cerveau ne se reconnecterait pas d’une certaine manière pour permettre à ces animaux d’utiliser ces caractéristiques ». »
Horner a comparé le fait de donner à un poulet une queue semblable à celle d’un dinosaure à l’élevage d’un loup en chihuahua, sauf que c’est sur une échelle de temps accélérée.
« Nous avons déjà toutes sortes d’animaux génétiquement modifiés simplement par l’élevage », a-t-il dit. « Nous faisons un poulet dinosaure, et nous faisons une licorne phosphorescente. En gros, nous pouvons faire tout ce que nous voulons, je pense, une fois que nous comprenons les gènes.
« Et la question est, ‘Pourquoi quelqu’un s’en soucierait-il s’il ne se soucie pas d’un Chihuahua ?' ». Horner a ajouté.
Pour lui, le chickenosaurus permet de répondre à la plus grande question de toutes.
« Tous ceux d’entre nous qui ont une quelconque curiosité pour savoir comment nous sommes tous arrivés ici et d’où tout vient doivent s’intéresser à la biologie de l’évolution », a déclaré Horner. « C’est essentiellement le plan de la vie sur cette Terre. »
Suivez Laura Geggel sur Twitter @LauraGeggel. Suivez Live Science @livescience, Facebook &Google+. Article original sur Live Science.
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