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Un nouveau fossile écossais éclaire les origines des lézards

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Un nouveau fossile écossais éclaire les origines des lézards

Newswise – Une découverte de fossiles en Ecosse a fourni de nouvelles informations sur l’évolution précoce des lézards, à l’époque des dinosaures.

Le petit squelette qui a été découvert sur l’île de Skye s’appelle Bellercia gracilisIl ne mesure que 6 cm de long et remonte à la période du Jurassique moyen il y a 166 millions d’années. Le nouveau fossile exceptionnel consiste en un squelette presque complet dans une articulation réaliste, il ne manque que le museau et la queue. Cela en fait le lézard fossile le plus complet de cet âge partout dans le monde.

Belercia Il a un mélange de traits ancestraux et modernes dans son squelette, fournissant des preuves de ce à quoi pourraient ressembler les ancêtres des lézards d’aujourd’hui (qui font partie du groupe plus large d’animaux connus sous le nom de « squat »).

La recherche, un projet conjoint de chercheurs des universités de Varsovie, d’Oxford et de l’University College London, est publiée dans la revue tempérer la nature. Le premier auteur, le Dr Matthews Tawanda (Université de Varsovie et UCLA) a déclaré : « Ce petit fossile nous permet de voir l’évolution en action. En paléontologie, vous avez rarement l’occasion de travailler avec des fossiles aussi complets et bien conservés qui proviennent d’une époque dont nous savons si peu de choses.

Le fossile a été découvert en 2016 par une équipe dirigée par l’Université d’Oxford et les musées nationaux d’Écosse. C’est l’une des nombreuses nouvelles découvertes de fossiles de l’île, y compris les premiers amphibiens et mammifères, qui révèlent l’évolution d’importants groupes d’animaux qui existent encore à ce jour.

Le Dr Tałanda a commenté :Belercia Il présente certaines caractéristiques du lézard moderne, telles que des caractéristiques liées au mouvement crânien – le mouvement des os du crâne les uns par rapport aux autres. Il s’agit d’une caractéristique fonctionnelle importante de nombreux bidonvilles.

Coauteur Dr Elsa Panceroli (Oxford University Museum of Natural History and National Museums of Scotland) qui a découvert le fossile, a déclaré : « C’était l’un des premiers fossiles que j’ai trouvé quand j’ai commencé à travailler sur Skye. Le petit crâne noir sortait du calcaire pâle, mais il était si petit que j’ai eu la chance de le voir. Si j’ai regardé attentivement, j’ai vu les petites dents, et j’ai réalisé que j’avais trouvé quelque chose d’important, mais nous n’avons su que plus tard que presque tout le squelette était là.

Les squamates sont le groupe vivant qui comprend les lézards et les serpents et comprennent aujourd’hui plus de 10 000 espèces, ce qui en fait l’un des groupes de vertébrés vivants les plus riches en espèces. Ils comprennent des animaux aussi divers que des serpents, des caméléons et des geckos que l’on trouve partout dans le monde. L’ensemble présente de nombreuses caractéristiques spécialisées du crâne et du reste du squelette.

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Bien que l’on sache que les premières origines des raphés remontent à 240 millions d’années dans la période triasique, le manque de fossiles des périodes triasique et jurassique a rendu difficile la traçabilité de leur évolution et de leur anatomie primitive.

L’analyse du nouveau fossile ainsi que des fossiles vivants éteints confirme Belercia Il appartient au « tronc » de l’arbre généalogique squameux. Cela signifie qu’ils se sont séparés des autres lézards avant l’émergence des groupes modernes. La recherche soutient également la découverte que le gecko est une lignée ramifiée très ancienne et que le mystérieux fossile Oculudentavis, Auparavant proposé pour être un dinosaure, c’est aussi un détartreur de jambes.

Pour étudier l’échantillon, l’équipe a utilisé l’imagerie par tomodensitométrie (CT) à rayons X qui, comme la tomodensitométrie médicale, permet une imagerie 3D non invasive. Cela a permis aux chercheurs d’imager l’intégralité du fossile, bien que la majeure partie du spécimen soit encore cachée par la roche environnante. Alors que les scanners médicaux fonctionnent à l’échelle millimétrique, un appareil de tomodensitométrie (CT) de l’Université d’Oxford a révélé des détails de quelques dizaines de micromètres.

Des parties du squelette ont ensuite été imagées plus en détail, notamment le crâne, les membres postérieurs et le bassin au Synchrotron européen (ESRF, Grenoble, France). L’intensité du faisceau synchrotron permet une résolution de 4 μm, révélant les détails des plus petits os du squelette.

Coauteur Professeur Roger Benson (Département des sciences de la Terre de l’Université d’Oxford) a déclaré : « Des fossiles comme celui-ci Belercia L’échantillon a une grande valeur pour combler les lacunes de notre compréhension de l’évolution et de l’histoire de la vie sur Terre. Il aurait été presque impossible d’étudier des fossiles aussi petits que celui-ci, mais cette étude montre la puissance des nouvelles techniques, y compris la tomographie informatisée (CT) pour imager ces fossiles non destructifs de manière très détaillée.

Il a été co-écrit par le professeur Susan Evans (UCL), qui a d’abord décrit et nommé Belercia À propos de quelques os de mâchoire et de crâne d’Oxfordshire il y a 25 ans, il a ajouté : « C’est merveilleux d’avoir un spécimen complet de ce petit lézard déroutant et de voir sa place dans l’arbre de l’évolution. A travers des fossiles comme Belercia Nous acquérons une meilleure compréhension de l’anatomie primitive des lézards. Angus Pillars, alors embryologiste des lézards Belercia À l’origine, son nom était, il aurait été heureux.

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L’étude a été dirigée par le Dr Mateusz Tawanda (Université de Varsovie) et a impliqué des chercheurs du Département des sciences de la Terre de l’Université d’Oxford, du Musée d’histoire naturelle de l’Université d’Oxford, de l’University College London (University College London), de l’European Synchrotron Radiation Facility, du Natural History Museum de Londres et les National Museums of Scotland.

Le financement a été fourni par le ministère des Sciences et de l’Enseignement supérieur de Pologne. Le John Muir Trust a donné accès au site d’intérêt scientifique particulier de la côte d’Elgol et NatureScot a accordé des permis pour collecter les fossiles.

Notes aux éditeurs

L’étude sera publiée dans tempérer la nature. Le numéro DOI de cet article serait 10.1038/s41586-022-05332-6. Une fois la recherche publiée en ligne, elle sera disponible à l’URL suivante : https://www.nature.com/articles/s41586-022-05332-6

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La NASA et Boeing évaluent les effets potentiels des fuites d’hélium sur le Starliner

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La NASA et Boeing évaluent les effets potentiels des fuites d’hélium sur le Starliner

La capsule Starliner de Boeing poursuit une inspection approfondie lors de sa toute première mission d’astronaute.

Starliner a été lancé le 5 juin, transportant les astronautes de la NASA Butch Wilmore et Sonny Williams vers la Station spatiale internationale (ISS) pour une croisière connue sous le nom de Crew Flight Test (CFT).

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La NASA partage une superbe image de la galaxie spirale poussiéreuse NGC 4414 ; Voici tout ce que vous devez savoir

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La NASA partage une superbe image de la galaxie spirale poussiéreuse NGC 4414 ;  Voici tout ce que vous devez savoir

L’agence spatiale américaine National Aeronautics and Space Administration (NASA) a publié une image époustouflante de la galaxie spirale poussiéreuse appelée NGC 4414. L’image a été prise par le télescope spatial Hubble de la NASA dans le cadre du projet majeur HST sur l’échelle de distance extragalactique en 1995.

Le télescope spatial Hubble, lancé en 1990, a modifié la compréhension fondamentale de l’univers, passant de la détermination de la composition atmosphérique des planètes en orbite autour d’autres étoiles à la découverte de l’énergie noire.

Revenant sur la galaxie spirale poussiéreuse, la NASA Hubble déclare : « Sur la base de mesures précises de la luminosité des étoiles variables (étoiles dont la luminosité fluctue) dans NGC 4414, les astronomes ont déterminé que la galaxie se trouve à 60 millions d’années-lumière. »

Elle a ajouté : « Ces informations ont aidé les scientifiques à mieux comprendre le taux d’expansion de notre univers, et nous en avons appris davantage sur la distance et la taille de nombreux objets cosmiques, et même sur l’âge de l’univers lui-même. »

En parlant de l’image partagée par la NSA Hubble, NGC 4414 est une galaxie spirale avec sa composition d’étoiles distincte dans ses différentes régions. Dans leurs régions centrales se trouvent une abondance d’étoiles jaunes et rouges, une caractéristique souvent associée aux amas d’étoiles plus anciens que l’on trouve généralement dans les galaxies spirales.

Dans les régions extérieures, NGC 4414 apparaît plus bleue. La NASA affirme que cette couleur bleuâtre indique la présence d’étoiles plus jeunes et plus chaudes, indiquant une formation d’étoiles en cours dans ces régions. L’image partagée par la NASA montre NGC 4414 comme une grande galaxie spirale avec un noyau jaune lumineux et des bras spiraux tentaculaires décorés de poussière brun foncé et d’amas d’étoiles.

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Selon la NASA Hubble, étant donné que la taille de la galaxie dépassait la capacité des détecteurs WFPC2, seule la moitié de NGC 4414 était visible dans les ensembles de données collectées par les astronomes dans le cadre du projet principal en 1995. Cependant, en 1999, l’équipe Hubble Legacy a revisité NGC. 4414 Et remplissez-le. Dans la partie manquante de son image en observant l’autre moitié en utilisant les mêmes filtres utilisés en 1995.

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Publié : 12 juin 2024, 07h16 IST

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Des scientifiques conçoivent de la caméline avec des graines jaunes à forte production d’huile

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Des scientifiques conçoivent de la caméline avec des graines jaunes à forte production d’huile

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Représentation artistique de l’effet de l’édition des six copies du gène TT8 chez Camelina sativa. Les graines avec des gènes TT8 inactivés (à droite) présentent une couleur jaune, une épaisseur de tégument réduite et une accumulation d’environ 22 % d’huile en plus que les graines de type sauvage (à gauche). Crédit : Valérie Lentz/Laboratoire national de Brookhaven

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Représentation artistique de l’effet de l’édition des six copies du gène TT8 chez Camelina sativa. Les graines avec des gènes TT8 inactivés (à droite) présentent une couleur jaune, une épaisseur de tégument réduite et une accumulation d’environ 22 % d’huile en plus que les graines de type sauvage (à gauche). Crédit : Valérie Lentz/Laboratoire national de Brookhaven

Les efforts visant à atteindre zéro émission nette de carbone provenant des carburants de transport augmentent la demande de pétrole produit par des cultures non alimentaires. Ces plantes utilisent la lumière du soleil pour convertir le dioxyde de carbone atmosphérique en huile, qui s’accumule dans les graines. Les sélectionneurs de cultures, intéressés à sélectionner des plantes produisant beaucoup d’huile, recherchent des graines jaunes. Dans les cultures oléagineuses comme le canola, les variétés à graines jaunes produisent généralement plus d’huile que leurs homologues à graines brunes. La raison : la protéine responsable de la couleur brune des graines, qui manque aux plantes à graines jaunes, joue également un rôle clé dans la production d’huile.

Aujourd’hui, les biochimistes végétaux du laboratoire national de Brookhaven du département américain de l’Énergie – intéressés par l’intensification de la synthèse d’huiles végétales pour la production durable de biocarburants et d’autres bioproduits – ont exploité ces connaissances pour créer un nouveau groupe de cultures d’oléagineux hautement productives. Sur papier uniquement publié dans Journal de biotechnologie végétaleIls décrivent comment ils ont utilisé des outils génétiques modernes pour produire une variété de graines de Camelina sativa jaune, un proche parent du canola, qui accumule 21,4 % plus d’huile que la cameline ordinaire.

« Si les sélectionneurs peuvent obtenir un petit pourcentage d’augmentation de la production de pétrole, ils considèrent que cela est important, car même de petites augmentations de production peuvent conduire à de fortes augmentations de la production de pétrole lorsque vous cultivez des millions d’acres », a déclaré John Shanklin, biochimiste au laboratoire de Brookhaven. Chef du Département de Biologie du Laboratoire et Responsable du Programme de Recherche sur les Huiles Végétales. « Notre augmentation d’environ 22 % était inattendue et pourrait conduire à une augmentation significative de la production », a-t-il déclaré.

Idée claire, plante insolite

L’idée derrière le développement de cette variété de caméline à haut rendement était simple : imiter ce qui se passe dans les variétés naturelles de canola à graines jaunes à haut rendement.

« Les sélectionneurs ont identifié les plantes avec plus d’huile, dont certaines avaient des graines jaunes, et ils ne se sont pas vraiment préoccupés du mécanisme », a déclaré Shanklin. Mais une fois que les scientifiques ont découvert le gène responsable de la couleur jaune des graines et de l’augmentation de leur teneur en huile, ils ont trouvé un moyen d’augmenter la production d’huile chez d’autres espèces.

Le gène contient des instructions pour fabriquer une protéine connue sous le nom de testa 8 translucide (TT8), qui contrôle la production de composés qui donnent, entre autres, aux graines leur couleur brune. Il est important de noter que TT8 réprime également certains gènes impliqués dans la synthèse du pétrole.

Xiao Hongyu, qui a dirigé ce projet, a émis l’hypothèse que l’élimination du TT8 dans la caméline devrait libérer des inhibiteurs de la synthèse du pétrole, libérant ainsi une partie du carbone qui pourrait être canalisée vers la production pétrolière.


Équipe de recherche du Brookhaven Lab (de gauche à droite) : Jin Zhai, Judy Cui, Shreyas Prakash, Xiaohongyu, John Shanklin, Jörg Schwinder, Hai Shi et Sanket Anokar. Ils sont tous membres du département de biologie du Brookhaven Lab. Prakash et Tsui sont respectivement étudiants de premier cycle à l’Université Cornell et à l’Université Stony Brook et participent au programme de stages en laboratoire du Département américain de l’énergie. Crédit : Jessica Rutkiewicz/Laboratoire national de Brookhaven

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Équipe de recherche du Brookhaven Lab (de gauche à droite) : Jin Zhai, Judy Cui, Shreyas Prakash, Xiaohongyu, John Shanklin, Jörg Schwinder, Hai Shi et Sanket Anokar. Ils sont tous membres du département de biologie du Brookhaven Lab. Prakash et Tsui sont respectivement étudiants de premier cycle à l’Université Cornell et à l’Université Stony Brook et participent au programme de stages en laboratoire du Département américain des sciences de l’énergie. Crédit : Jessica Rutkiewicz/Laboratoire national de Brookhaven

L’élimination d’un seul gène chez la caméline est très difficile car cette plante est inhabituelle parmi les organismes. Au lieu d’avoir deux ensembles de chromosomes – deux copies de chaque gène – il en possède six.

« Ce génome hexaploïde explique pourquoi il n’existe pas d’espèce naturelle de caméline à graines jaunes », a expliqué Yu. « Il serait peu probable que des mutations surviennent simultanément dans les six copies de TT8 et perturbent complètement sa fonction. »

L’édition génétique a un impact sur le pétrole

Grâce aux outils de la génétique moderne, l’équipe de Brookhaven a pu éliminer les six copies de TT8. Ils ont utilisé une technologie d’édition génétique connue sous le nom de CRISPR/Cas9 pour cibler des séquences d’ADN spécifiques dans les gènes TT8. Ils ont utilisé la technologie pour couper l’ADN sur ces sites, puis créer des mutations qui inactivent les gènes. Ensuite, Yu et l’équipe ont mené une série d’analyses biochimiques et génétiques pour surveiller les effets de l’édition ciblée des gènes.

« Le phénotype des graines jaunes que nous recherchions était un excellent guide visuel pour nos recherches », a déclaré Yu. « Cela nous a aidé à trouver les graines que nous recherchions en criblant moins de 100 plantes, et parmi elles, nous avons identifié trois lignées indépendantes dans lesquelles les six gènes étaient perturbés. »

Résultats : La couleur du tégument de la graine est passée du brun au jaune uniquement chez les plantes dans lesquelles les six copies du gène TT8 ont été perturbées. Les graines jaunes contiennent des niveaux inférieurs de flavonoïdes et de mucilage – tous deux normalement produits par des voies biochimiques contrôlées par TT8 – que les graines brunes provenant de souches de caméline au génome non édité.

De plus, plusieurs gènes impliqués dans la synthèse du pétrole et la production d’acides gras, les éléments constitutifs du pétrole, ont été exprimés à des niveaux accrus dans les graines de plantes éditées par CRISPR/Cas9. Cela a conduit à une augmentation significative de l’accumulation de pétrole. Les graines modifiées contenaient une autre surprise positive : les niveaux de protéines et d’amidon n’ont pas changé.

Des mutations ciblées sur TT8 ont été héritées dans les générations suivantes de plantes de caméline, ce qui suggère que les améliorations seraient stables et durables.

« Nos résultats montrent que de nouvelles lignées de caméline peuvent être générées par modification génétique, dans ce cas en manipulant TT8 pour améliorer la biosynthèse du pétrole. Comprendre plus de détails sur la façon dont TT8 et d’autres facteurs contrôlent les voies biochimiques peut fournir des cibles génétiques supplémentaires pour augmenter la production de pétrole.  »  » » dit Shanklin.

Plus d’information:
Yuanheng Cai et al., Établissement de graines jaunes de Camelina sativa avec accumulation améliorée d’huile par inactivation transparente de Testa 8 par CRISPR, Journal de biotechnologie végétale (2024). est ce que je: 10.1111/pbi.14403

Informations sur les magazines :
Journal de biotechnologie végétale


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