Le génome de Harvestman aide à expliquer comment les arachnides ont des pattes agrippantes

Par Christa Lesté-Lasserre

Certains animaux ressemblant à des araignées ont de longues pattes qui s’enroulent et se saisissent comme la queue d’un singe – et une étude génétique a permis d’établir comment ils se développent.

Les moissonneurs sont des arachnides, mais ce ne sont pas des araignées : ils appartiennent plutôt à un groupe étroitement lié appelé les opiliones. Ils ont 8 pattes extraordinairement longues qui peuvent mesurer jusqu’à 28 fois la longueur de leur corps, et ils peuvent plier leurs extrémités pour s’enrouler et saisir des objets.

Cependant, les hommes de récolte – comme les araignées, les tiques et les scorpions – ont en fait 12 appendices ressemblant à des membres au total. Les quatre à l’extrémité de la tête se développent en mâchoires ou pinces courtes, ou en membres courts appelés pédipalpes, qui sont uniques aux arachnides et peuvent souvent détecter les goûts.

Fascinés par la façon dont ces appendices se développent différemment, Guilherme Gainett de l’Université du Wisconsin-Madison et ses collègues se sont associés à des spécialistes du génome de la Smithsonian Institution pour rédiger une séquence du génome d’un moissonneur élevé en laboratoire (Phalangium opilio).

Ensuite, ils ont identifié trois gènes qui, selon eux, pourraient affecter le développement des pattes des animaux, et ils ont conçu des dizaines d’embryons d’hommes de récolte avec différentes combinaisons de façons modifiées d’exprimer ces gènes.

Certains des moissonneurs ont développé des jambes déformées qui ressemblaient davantage aux 4 premiers appendices, explique Gainett. Et lorsque l’équipe a interféré avec des voies génétiques spécifiques, les jambes n’avaient pas le type de segmentation – similaire aux articulations chez les vertébrés – qui permet normalement aux pêcheurs d’enrouler leurs jambes autour d’objets.

« Nous avons montré… comment les combinaisons de ces gènes créent un modèle dans l’embryon pour différencier ce qui va être une jambe qui est utilisée pour marcher, et ce qui va être un pédipalpe, qui peut être utilisé pour manipuler la nourriture et évaluer l’environnement », dit-il.

Contrairement à la plupart des autres arachnides, les moissonneurs ont peu changé au cours de leur évolution et l’architecture de leur génome peut ressembler assez étroitement à celle des arachnides les plus anciens ayant vécu il y a plus de 400 millions d’années. Cela en fait des modèles idéaux pour étudier la génétique des arachnides, explique Vanessa González, membre de l’équipe de recherche de la Smithsonian Institution.

Référence de la revue : Actes de la Royal Society B, DOI : 10.1098/rspb.2021.1168

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