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L’un des axes de recherche de la paléobiologie est de comprendre la manière dont les structures anatomiques ont pu évoluer chez les animaux depuis leur apparition jusqu’à aujourd’hui. Avec la découverte récente d’un lézard à quatre yeux vieux de 50 millions d’années, les chercheurs possèdent désormais de nouvelles pistes pour mieux comprendre le développement et l’évolution de la vision chez les vertébrés.

« Cela nous révèle à quel point il est facile, en matière d’évolution, qu’un organe complexe s’auto-assemble dans certaines circonstances » déclare le paléontologue de Yale, Bhart-Anjan Bhullar, co-auteur de la nouvelle étude publiée dans la revue Current Biology. « Les yeux sont classiquement conçus comme ces structures remarquablement complexes. En fait, le cerveau en développement n’attend plus que les yeux pour capter les bons signaux ».

Dans le cadre de cette étude, des chercheurs de Yale et du Senckenberg Research Institute en Allemagne présentent la preuve que des yeux pinéaux et parapinéaux, situés au sommet de la tête, étaient présents simultanément chez l’espèce Saniwa ensidens, un lézard-moniteur éteint qui vivait il y a près de 50 millions d’années.

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Schéma décrivant la position des yeux pinéal et parapinéal chez le lézard. Crédits : Krister T. Smith et al. 2019

Le « troisième œil », comme on appelle parfois l’organe pinéal lorsqu’il a un objectif et une rétine, existe chez un certain nombre de vertébrés inférieurs tels que les poissons et les grenouilles, et était répandu chez les vertébrés primitifs. Certains scientifiques ont suggéré que la plupart des vertébrés supérieurs — autres que les lézards — se dispensaient du troisième œil indépendamment, tandis que d’autres scientifiques ont suggéré que le troisième œil du lézard se développait à partir d’un organe différent, le parapinéal.

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« En découvrant un lézard à quatre yeux, dans lequel les organes de la glande pinéale et de la parapinée formaient un œil sur le dessus de la tête, nous pouvions montrer que le troisième œil de lézard était vraiment différent du troisième œil des autres vertébrés » explique l’auteur Krister Smith, paléobiologiste.

En utilisant la technologie du scanner, les chercheurs ont pu étudier les structures de petits fossiles fragmentés de Saniwa ensidens, collectés dans les années 1870. Cette technique a permis aux chercheurs de préciser que les yeux pinéal et parapinéal ne constituaient pas une paire générée par un seul organe.

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Cette image montre une reconstruction de Saniwa Ensidens avec une tête de lézard-moniteur. Les troisième et quatrième yeux sont situés au sommet de la tête. Crédits : Senckenberg/Andreas Lachmann

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« Il est important de reconnaître que les organes pinéal et parapinéal n’ont rien de mystique » indique Smith. « Ils peuvent capter la lumière et jouer un rôle dans le système endocrinien. Cependant, certaines des capacités conférées par la pinéale sont vraiment extraordinaires. Par exemple, certains vertébrés inférieurs peuvent détecter la polarisation de la lumière avec le troisième œil et l’utiliser pour s’orienter géographiquement ».

Smith et Bhullar ont déclaré que les résultats illustrent à quel point nous ne savons que très peu de choses sur la chronologie évolutive du « changement des lézards », l’apparition du troisième œil chez le lézard. Des études complémentaires sont nécessaires, ont-ils déclaré, afin de bien comprendre le développement de la vue chez divers vertébrés.

« L’œil est fondamentalement une partie du cerveau. Un œil se forme lorsque le cerveau en développement entre en contact avec une partie de la peau embryonnaire. Ce contact déclenche une cascade moléculaire auto-entretenue qui se termine par la formation d’un œil avec lentille et rétine » conclut Bhullar.

Source : Current Biology

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