Il y a des millions d'années, un mammifère terrestre a pris la décision remarquable de retourner à l'eau. Cette transformation, qui a modifié son corps et sa génétique, a conduit à l'émergence d'un des groupes d'animaux les plus uniques de la Terre : les cétacés, y compris les dauphins, les baleines et les marsouins. Aujourd'hui, ces géants des océans révèlent une histoire évolutive extraordinaire, visible dans les fossiles, l'anatomie et, plus récemment, leurs génomes.
Les ancêtres des cétacés étaient de petits mammifères terrestres qui vivaient il y a environ 50 millions d'années. Un des premiers fossiles éclairant cette connexion est celui d'un animal appelé Pakicetus, découvert en Inde et au Pakistan. Cette créature, ressemblant à un cerf et vivant à la fois sur terre et dans l'eau, a initié une série d'adaptations pour la vie marine.
Sur une période évolutive de 10 millions d'années, ces mammifères ont subi des transformations drastiques :
Des changements anatomiques significatifs, comme le montrent les fossiles des Dorudontidae, témoignent de la manière dont les cétacés se sont adaptés à l'océan pour survivre et prospérer.
La transition vers l'eau a non seulement modifié la forme externe des cétacés, mais aussi leur génétique. Des études récentes ont identifié plusieurs gènes qui ont été perdus ou modifiés durant ce processus :
Des adaptations génétiques pour la plongée profonde ont impliqué des modifications, telles que :
L'océan est un environnement hostile rempli de microorganismes potentiellement nuisibles. Les cétacés ont fait face à une forte pression évolutive pour protéger leurs systèmes respiratoires et cutanés. Des études génétiques montrent des changements dans des gènes liés à :
Un exemple notable est le gène PON1, qui est devenu inactif chez les cétacés et d'autres mammifères aquatiques. Bien que sa fonction complète ne soit pas entièrement comprise, cette perte semble aider à prévenir l'inflammation causée par l'accumulation de toxines lors de plongées prolongées.
Dans leur transition vers l'océan, les cétacés ont perdu et adapté divers sens :
Grâce à l'analyse génomique, les scientifiques ont pu identifier les adaptations moléculaires qui ont accompagné l'évolution des cétacés. Ces outils ont permis de poser de nouvelles questions :
L'impact des changements génétiques sur la physiologie des cétacés est étonnant :
Ces adaptations ont permis aux cétacés de devenir certains des plongeurs les plus efficaces du règne animal.