Un groupe de généticiens de l'Université de Cambridge et du Marine Biological Laboratory ont montré que les membres humains peuvent avoir évolué à partir des branchies de poissons cartilagineux tels que les requins ou les raies. Il s'est avéré que le même gène, appelé Sonic hedgehog, est responsable du développement des arcades branchiales et des bras et jambes humains. Les résultats de la recherche sont publiés dans la revue Development.
Pour la première fois, l'hypothèse de l'origine des nageoires de poisson, puis des membres d'animaux terrestres issus des structures branchiales des poissons cartilagineux, a été proposée en 1878 par l'anatomiste allemand Karl Gegenbauer. Les poissons cartilagineux, contrairement aux poissons osseux, ont des septa branchiaux, qui sont attachés aux arcs de l'arc cartilagineux et protègent les branchies des dommages. Des arcades elles-mêmes, des pétales branchiaux en forme de doigt s'étendent. Cependant, aucun des fossiles trouvés n'a confirmé l'hypothèse de l'anatomiste.
Les scientifiques ont testé l'idée de Gegenbauer en utilisant les dernières techniques génétiques dans les études d'embryons de galuchat, et ont trouvé des similitudes dans les mécanismes impliqués dans la formation des arcs branchiaux chez les poissons et les membres cartilagineux chez l'homme. Selon les biologistes, le rôle clé est joué par le gène Sonic hedgehog, du nom du héros des jeux informatiques Sonic the Hedgehog.
Sonic Hedgehog, qui est impliqué dans le développement des membres humains et détermine la formation de chaque orteil, s'est également avéré important pour la formation de rayons branchiaux dans les embryons de rayons. Chez les mammifères, le gène indique au corps comment les axes de développement des membres seront situés, par exemple, quel côté sera le pouce, et quel côté sera le petit doigt. Plus tard, il commence à soutenir la croissance du membre. Pour tester si un gène remplit la même fonction chez les poissons, les scientifiques ont supprimé son activité à différents stades de la croissance embryonnaire.
Si le hérisson Sonic est inhibé au début du développement, les lobes branchiaux se formeront du mauvais côté de l'arc. Dans les derniers stades, l'interruption de l'activité des gènes a conduit au fait que les lobes branchiaux étaient sous-développés. Le gène fonctionne de la même manière avec les membres humains.
Les généticiens soulignent que le travail ne prouve pas l'origine des mains et des pieds humains des branchies, mais dans tous les cas, leur développement est contrôlé par le même programme génétique, ce qui signifie qu'ils ont une relation évolutive fondamentale. Les scientifiques espèrent que les nouveaux fossiles aideront à répondre à la question de savoir si les membres des animaux proviennent vraiment de branchies ou s'ils se sont formés séparément, mais ont emprunté les mêmes mécanismes pour eux-mêmes.
