Les Origines Évolutives des Comportements Complexes chez les Animaux : Une Découverte Remarquable

Des Gènes Mystérieux

Depuis longtemps, certains comportements observés chez de nombreux animaux demeuraient énigmatiques quant à leur origine. Pour répondre à cette question fondamentale, une équipe de scientifiques s’est lancée dans des recherches approfondies et a fait une découverte fascinante : les gènes liés à l’apprentissage, à la mémoire, à l’agressivité et d’autres comportements complexes sont apparus chez les animaux il y a près de 600 millions d’années.

Le gène responsable de la mémoire et ceux impliqués dans d’autres comportements complexes chez les animaux avaient jusqu’alors une origine inconnue. Cependant, leur rôle crucial dans l’évolution des animaux était indéniable. Afin de percer ce mystère, les scientifiques ont entrepris une recherche approfondie pour déterminer leur origine et leur apparition remonte à environ 600 millions d’années. Les résultats de leurs recherches ont été publiés dans la prestigieuse revue Nature Communications.

L’Importance des Monoamines dans les Comportements Complexes

Les monoamines sont des neurotransmetteurs dérivés des acides aminés. Ils jouent un rôle essentiel dans la transmission des informations au sein du système nerveux en agissant comme des messagers chimiques entre les neurones. Ces molécules jouent un rôle central dans l’expression des comportements complexes et les fonctions cognitives. Parmi leurs nombreuses implications, on trouve l’apprentissage, la mémoire, le sommeil et l’alimentation.

Ces neurotransmetteurs se divisent en deux catégories principales : les catécholamines, comprenant la noradrénaline, la dopamine et l’adrénaline, ainsi que les indolamines, parmi lesquelles se trouve la sérotonine. La dopamine est impliquée dans diverses fonctions telles que le mouvement des muscles, la croissance des tissus et le fonctionnement du système immunitaire. Elle est également associée aux comportements d’exploration, de vigilance et de recherche de plaisir.

Quant à l’adrénaline, il s’agit d’une hormone qui circule dans tout le corps et joue un rôle d’intermédiaire dans la communication entre les neurones. Elle est essentielle pour préparer l’organisme à réagir rapidement face aux menaces. La noradrénaline, de son côté, semble favoriser l’éveil, l’apprentissage, la sociabilité et la sensibilité aux signaux émotionnels. Enfin, la sérotonine intervient notamment dans la régulation de l’humeur, de l’alternance veille-sommeil, de l’appétit, de la perception de la douleur et de la libido.

Ces neurotransmetteurs jouent un rôle fondamental dans les comportements complexes des animaux. Les gènes qui codent leur formation sont désormais connus. Cependant, leur origine évolutive demeurait jusqu’alors incertaine.

Le Gène de la Mémoire et les Monoamines dans le Groupe Souche Bilatéral

Pour élucider ce mystère, les scientifiques ont utilisé des méthodes de calcul et d’analyse pour reconstituer l’histoire évolutive du gène de la mémoire et d’autres gènes associés aux monoamines. Cette approche, connue sous le nom de phylogénomique, combine la phylogénie et la génomique. Elle implique l’utilisation de données génomiques pour aider à la reconstruction des relations de parenté entre les groupes d’êtres vivants.

Grâce à cette méthode novatrice, l’équipe du Dr. Feuda a réussi à reconstituer l’histoire évolutive des gènes responsables des monoamines. Ils ont ainsi démontré que la plupart de ces gènes, impliqués dans la production, la modulation et la réception des monoamines, étaient apparus dans le groupe souche bilatéral. Les Bilatériens, un groupe clade majeur parmi les métazoaires, possèdent un côté gauche et un côté droit, ce qui les distingue des méduses ou des éponges de mer, par exemple. Les Bilatériens incluent la grande majorité des animaux, y compris les mammifères. Les plus anciennes preuves de leur existence proviennent de fossiles datant d’environ 600 millions d’années.

Une Découverte Remarquable Vieille de 600 Millions d’Années

Les recherches du Dr. Feuda et de son équipe ont permis de préciser et d’enrichir les travaux antérieurs en incluant des échantillons plus vastes de différents taxons. Cette approche a permis d’obtenir une résolution plus fine, permettant ainsi de mieux comprendre l’évolution des différents composants du système monoaminergique.

Les scientifiques ont également confirmé que certains gènes codant pour les monoamines n’étaient présents que chez les Bilatériens. De plus, ils ont démontré que la plupart des gènes monoaminergiques avaient évolué par duplication de gènes dans le groupe souche Bilateria. Ce système de gènes représente ainsi une nouvelle unité fonctionnelle, assemblée à partir de combinaisons d’anciens enzymes avec de nouveaux gènes spécifiques aux Bilatériens. L’équipe qualifie cette découverte d’« innovation bilatérienne ».

Les chercheurs ont daté l’émergence de cette innovation aux alentours de 650 à 600 millions d’années, avant la période du Cambrien. Cette période a été marquée par une augmentation progressive de la concentration en oxygène dans les océans, ce qui aurait favorisé l’apparition de formes de vie de plus en plus complexes. Le système monoaminergique, comprenant le gène de la mémoire, aurait donc joué un rôle dans la diversification cambrienne. Les chercheurs supposent qu’il aurait apporté une flexibilité aux circuits neuronaux pour faciliter l’interaction des animaux avec leur environnement.

En conclusion, la découverte de l’origine évolutive des comportements complexes chez les animaux ouvre de nouvelles perspectives de recherche passionnantes. Elle permettra de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à ces comportements, tels que la récompense, la dépendance, l’agressivité, l’alimentation et le sommeil.