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Les poils et les cheveux sont une des caractéristiques spécifiques aux mammifères. Ils peuvent prendre différentes formes et structures, allant d’une fibre raide à une fibre bouclée, en passant par une fibre légèrement ondulée. Jusqu’à présent, et même si plusieurs hypothèses avaient été proposées, l’origine des boucles demeurait peu comprise. En étudiant la laine de moutons particuliers, des chercheurs affirment avoir mis en évidence le mécanisme sous-tendant le phénomène.

Les cheveux, ainsi que la production de lait, constituent un trait phénotypique définitif chez les mammifères. Les cheveux semblent avoir évolué à partir des reptiles synapsides il y a environ 200 millions d’années, et les cheveux étaient déjà un trait bien établi à l’aube de l’évolution des mammifères, car la plupart des aspects de la biologie du cheveu sont extrêmement conservés chez tous les mammifères existants, y compris la morphologie générale des fibres.

Les pelages des mammifère sont généralement composés de mélanges de types de poils fonctionnant différemment et disposés en une structure tridimensionnelle (3D), ou pelage. Les propriétés émergentes du pelage et sa modification dans le temps (généralement saisonnière) forment le phénotype fonctionnel sur lequel repose la sélection évolutive, et dont l’adaptabilité a permis aux mammifères de coloniser un large éventail d’habitats, y compris les extrêmes climatiques.

Les propriétés de la fibre unique, en particulier la longueur, le diamètre et la courbure, jouent un rôle important dans la définition des propriétés d’émergence du pelage. Le mécanisme sous-jacent qui relie les structures au niveau de la protéine et de la microstructure à la courbure d’une seule fibre n’est pas encore bien compris. En d’autres termes, le mécanisme à l’origine des boucles des cheveux, et des poils en général, est encore flou.

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structure fibre cellules

Le différentiel de longueur entre cellules paracorticales et orthocorticales est responsable de la courbure de la fibre selon les chercheurs. Crédits : Duane P. Harland et al. 2019

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Pour leur expérience, les chercheurs ont étudié la laine de six moutons Mérinos d’une ferme de Nouvelle-Zélande dont les poils sont à la fois fins, longs et bouclés. Les cheveux humains étant bien trop fins pour se prêter à une telle analyse.

Leurs résultats ont montré que les cellules paracorticales (situées à l’intérieur de la fibre) sont moins longues que les cellules orthocorticales (situées à l’extérieur de la fibre). Cela crée un différentiel de tension mécanique, et aboutit à une structure en forme de boucle.

Ces résultats, publiés dans la revue Journal of Experimental Biology, viennent confirmer un modèle déjà établi par Munro et Carnaby en 1999. Toutefois, dans ce modèle, les chercheurs postulaient que cette différence de longueur dans les cellules était un paramètre universel chez tous les mammifères présentant des poils bouclés. Or, le présent article relativise ce point en expliquant que la longueur et le diamètre des cellules peut varier d’une espèce à une autre et d’un endroit à un autre, donnant lieu à différentes courbures de la fibre.

Sources : Journal of Experimental Biology

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