Dans les eaux du nord-ouest des États-Unis, un poisson cousin des requins intrigue les biologistes par une étonnante particularité.
Relayée par la radio publique américaine OPB, une étude menée par l’Université de Washington montre que la chimère tachetée mâle porte de véritables dents sur le front. Une localisation inédite chez les animaux connus à ce jour, liée non pas à l’alimentation, mais à la reproduction.
Une structure frontale longtemps mal comprise
La chimère tachetée vit notamment dans les eaux sombres du Puget Sound, dans l’État de Washington, aux États-Unis. Ce poisson cartilagineux appartient au même grand groupe que les requins et les raies, dont il s’est séparé il y a environ 400 millions d’années.
Son apparence ne passe pas inaperçue. Il possède une longue queue fine, des yeux verts lumineux, une bouche en forme de bec et une épine venimeuse. Chez les mâles, une autre structure attire l’attention : une excroissance située entre les yeux, appelée tenaculum.
Cette protubérance ressemble à une massue et porte des pointes recourbées. Les scientifiques savaient qu’elle intervenait lors de l’accouplement. Le mâle s’en sert pour s’agripper à la femelle et pour impressionner d’éventuels rivaux. Une question demeurait : ces pointes étaient-elles des dents ou de simples denticules ?
Les chercheurs ont établi que les crochets du tenaculum sont bien des dents, alimentées par le même mécanisme de développement que les dents situées dans une mâchoire.
Des dents hors de la bouche, un cas sans précédent
Les denticules sont de petites structures dures, proches de dents par leur aspect. Ils recouvrent la peau des requins et lui donnent son toucher rugueux. Ils ne correspondent pourtant pas à des dents au sens biologique du terme.
La différence tient notamment à la lame dentaire. Cette structure biologique permet la formation et le renouvellement des dents. Chez l’être humain, elle participe au remplacement des dents de lait par les dents définitives. Chez de nombreux requins, elle continue à produire des dents tout au long de la vie.
Pour distinguer dents et denticules chez la chimère tachetée, l’équipe a étudié des centaines de spécimens, des embryons jusqu’aux adultes. Les animaux ont été observés grâce à des images radiographiques en trois dimensions et à des analyses de l’expression des gènes.
Selon Karly Cohen, chercheuse postdoctorale aux laboratoires de Friday Harbor de l’Université de Washington et autrice principale des travaux, les images ont révélé un processus comparable à celui observé dans la mâchoire des requins.
« Ce que nous avons trouvé chez la chimère tachetée, ce n’est pas seulement une structure sur le front : la lame dentaire se trouve aussi sur le front », explique Karly Cohen à OPB.
Les examens ont permis de voir les dents se former et se succéder à l’intérieur du tenaculum. Ce renouvellement constitue l’un des éléments qui confirment leur nature dentaire.
Un outil destiné à l’accouplement
Cette fonction surprend car les dents sont d’abord associées à la capture et à la mastication des proies. La chimère tachetée utilise bien son bec pour casser sa nourriture. Ses dents frontales, elles, ne servent pas à se nourrir.
Chez les mâles, le tenaculum joue un rôle mécanique au moment de la reproduction. La structure permettrait de maintenir la femelle durant l’accouplement. Elle peut aussi participer aux interactions entre mâles.
- Le tenaculum n’atteint sa forme développée que chez les mâles.
- Les dents qui le bordent ressemblent à de petites griffes recourbées.
- La structure apparaît d’abord sous la forme d’une petite excroissance sur le front.
- Quelques femelles présentent aussi une petite ébauche, qui ne se développe pas de la même façon.
Ce dernier point intéresse particulièrement les chercheurs. Des femelles observées lors de campagnes de pêche ou dans des collections possèdent parfois une discrète protubérance frontale. Les raisons de cette présence restent à élucider.
Ce que cette observation change dans l’étude de l’évolution
Les travaux apportent un éclairage sur la souplesse de l’évolution des dents. Chez les vertébrés, les dents reposent sur une boîte à outils génétique ancienne et largement partagée. Elle intervient dans la formation des molaires humaines, des crocs de serpents et des dents des requins.
Les analyses génétiques montrent que les dents du tenaculum font appel à cette même base de développement. Elles ne constituent donc pas une imitation superficielle de dents, mais des structures dentaires à part entière.
Karly Cohen souligne que cette observation illustre la capacité d’un organe à changer de fonction au cours de très longues périodes. Des structures associées à l’alimentation ont pu être adaptées à la reproduction.
Les scientifiques ont aussi comparé leurs observations avec des fossiles, dont celui d’Helodus simplex, un animal ancien proche des requins. Ces spécimens suggèrent que les formes ancestrales possédaient des unités dentaires plus proches de celles des requins actuels. Les chimères modernes ont, elles, développé un bec et un tenaculum très distincts.
Quelle situation en France ?
En France, les requins, raies et chimères font partie des poissons cartilagineux. Les biologistes marins les étudient notamment pour mieux comprendre leur reproduction, leur croissance et l’état de leurs populations. Les chimères sont présentes dans plusieurs mers du globe, y compris dans l’Atlantique Nord-Est.
La chimère tachetée examinée dans cette étude vit sur la façade pacifique nord-américaine. Les résultats ne décrivent donc pas une espèce propre aux côtes françaises. Ils intéressent tout de même les équipes qui travaillent sur l’évolution des vertébrés, car ils portent sur l’origine et les usages possibles des dents.
La tomodensitométrie, utilisée dans ces recherches, repose sur une succession d’images radiographiques. Elle permet de visualiser l’intérieur d’un organisme sans devoir le découper. Pour des spécimens rares, fragiles ou conservés dans des collections scientifiques, cette méthode offre un avantage précieux : elle préserve l’animal tout en montrant l’organisation de ses tissus minéralisés.
Une espèce encore largement à étudier
La chimère tachetée semble relativement abondante dans le nord-ouest des États-Unis. Karly Cohen indique que les bases de données de l’administration américaine chargée des océans et de l’atmosphère font état de captures par dizaines de milliers dans cette région.
Cette abondance donne aux chercheurs une occasion peu fréquente d’observer une espèce des profondeurs à différents âges. Dans les îles San Juan, les chimères s’approchent d’eaux moins profondes pour pondre leurs œufs. Les équipes peuvent ainsi examiner des individus très jeunes, parfois encore dans leur capsule d’œuf, puis les comparer à des adultes.
Les chercheurs cherchent désormais à mieux comprendre les populations de cette espèce : lieux de reproduction, ponte, croissance et rôle précis du tenaculum. Ils s’intéressent aussi à la petite excroissance observée chez certaines femelles, un détail qui pourrait aider à retracer l’histoire de cette étonnante dentition frontale.
