Ostéodermes sont des plaques osseuses trouvées dans la peau des vertébrés, le plus souvent chez les reptiles où ils ont évolué indépendamment plusieurs fois, suggérant la présence d’un réseau de régulation génique qui est facilement activé et inactivé. Ils sont absents chez les oiseaux et les mammifères à l’exception des tatou. Cependant, des chercheurs de l’Université de Floride ont découvert que dans quatre genres (Acomys, Lophuromys, Uranomyset Déomys) de la sous-famille des rongeurs Déomyinaeil y a des ostéodermes dans la peau de leur queue.
Images CT des ostéodermes (colorisées par épaisseur) en (A) Acomys cahirinus(B) Lophuromys flavopunctatus(C) Uranomys effacé(D) Deomys ferruguineus(E) Chacoensis cabassous(F) Chlamyphorus truncatuset (G) Egernia hosmeri. Barres d’échelle – 10 mm. Crédit image : Maden et al., doi : 10.1016/j.isci.2023.106779.
“Les ostéodermes sont présents dans cette sous-famille de rongeurs et nulle part ailleurs chez les mammifères vivants, à l’exception des tatous”, a déclaré l’auteur principal, le Dr Malcolm Maden, chercheur à l’Université de Floride.
“Ils sont absents chez les oiseaux, fréquents chez les reptiles – pensez aux dinosaures et aux crocodiles – et peu fréquents chez les grenouilles.”
“Cela signifie qu’ils peuvent être perdus et réévolués à maintes reprises chez les animaux, et cela s’est produit au moins 19 fois.”
« Ce qui distingue les ostéodermes des autres phanères, c’est qu’ils sont faits d’os. On les trouve également profondément dans la couche inférieure du derme de la peau, pas à la surface.
“Cela contraste avec les écailles sur l’épiderme de nombreux animaux, y compris les pangolins et les oiseaux, dont les pattes sont faites de kératine.”
Les chercheurs ont d’abord repéré Acomys ostéodermes dans les tomodensitogrammes de spécimens de musée fabriqués pour le programme openVertebrate.
L’effort a impliqué la numérisation par tomodensitométrie de 20 000 spécimens de musée de tous les États-Unis pour recueillir des données anatomiques à haute résolution pour plus de 80% des genres de vertébrés.
“Je scannais un spécimen de souris du Yale Peabody Museum, et les queues semblaient anormalement sombres”, a déclaré l’auteur principal, le Dr Edward Stanley, directeur du laboratoire d’imagerie numérique du Florida Museum of Natural History.
“J’ai d’abord supposé que la décoloration était causée par une imperfection introduite lors de la conservation du spécimen.”
“Mais lorsque j’ai analysé les radiographies plusieurs jours plus tard, j’ai observé une caractéristique indubitable avec laquelle j’étais intimement familier.”
“Les ostéodermes de souris épineuses ont été observés au moins une fois auparavant et ont été notés par le biologiste allemand Jochen Niethammer, qui a comparé leur architecture à la maçonnerie médiévale dans un article publié en 1975. »
“Niethammer a correctement interprété les plaques comme étant un type d’os mais n’a jamais donné suite à ses observations initiales, et le groupe a été largement négligé pendant plusieurs décennies.”
Les tomodensitogrammes ont révélé des ostéodermes dans les trois autres genres – Lophuromys, Uranomyset Déomys – de la sous-famille des Deomyinae également et non chez d’autres parents, comme les gerbilles.
Une étude plus approfondie a révélé que les ostéodermes se développent dans les queues de souris épineuses en commençant dans la peau proximale de la queue. Les plaques osseuses finissent de se développer six semaines après la naissance.
Les auteurs ont utilisé le séquençage d’ARN pour identifier les gènes sous-jacents et les réseaux de gènes impliqués dans leur formation.
Ils ont découvert une régulation à la baisse généralisée des gènes de la kératine lorsque les gènes des ostéoblastes s’activent.
“Au-delà de l’existence des ostéodermes, nous avons également été surpris par la similitude de leur forme et de leur structure avec les paresseux éteints, dont les ostéodermes sont fossilisés, de sorte qu’ils ont “été ici auparavant” chez les mammifères”, a déclaré le Dr Maden.
Selon l’équipe, les ostéodermes des rongeurs Deomyinae ainsi que des geckos à conte de poisson fonctionnent peut-être comme une sorte de mécanisme d’échappement.
“Si un prédateur mord la queue, l’armure peut empêcher les dents de s’enfoncer dans le tissu en dessous, qui ne se détache pas”, a déclaré le Dr Stanley.
“La peau extérieure et son complément de placage osseux s’éloignent de la queue lorsqu’ils sont attaqués, permettant à la souris de s’échapper rapidement.”
Le résultats ont été publiés dans la revue iScience.
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Malcom Maden et al. Ostéodermes chez un mammifère la souris épineuse Acomys et l’évolution indépendante de l’armure cutanée. iScience, publié en ligne le 24 mai 2023 ; doi : 10.1016/j.isci.2023.106779
