Travaillant tard dans le laboratoire de biologie du développement un soir, Matthew Harris de l’Université du Wisconsin a remarqué que le bec d’un embryon de poulet mutant qu’il examinait était tombé. En examinant de plus près le bec retroussé, il a découvert de minuscules bosses et protubérances le long de son bord qui ressemblaient à des dents – des dents d’alligator pour être précis. Cette découverte accidentelle a révélé que les poulets conservent la capacité de faire pousser des dents, même si les oiseaux ont perdu cette caractéristique il y a longtemps. Cette découverte a également ressuscité la théorie controversée de l’un des fondateurs de l’anatomie comparée, Etienne Geoffroy Saint-Hillaire.
Au début du 19e siècle, Saint-Hillaire a observé que les perroquets en développement avaient de minuscules bosses sur leur bec qui ressemblaient à des dents, ce qu’il attribuait aux animaux modernes dérivant de formes primitives plus basiques. Mais en raison de ses batailles avec Georges Cuvier sur l’évolution, cette découverte a été oubliée jusqu’à ce que Harris, un étudiant diplômé, la redécouvre près de 200 ans plus tard.
Les poulets mutants étudiés par Harris portent un trait récessif baptisé talpid2. Ce trait est létal, ce qui signifie que ces mutants ne naissent jamais, mais certains incubent dans des œufs jusqu’à 18 jours. Pendant cette période, les deux tissus à partir desquels les dents se développent chez les mammifères se réunissent dans la mâchoire de l’embryon mutant, ce qui donne lieu à des dents naissantes, une structure dont les oiseaux sont dépourvus depuis au moins 70 millions d’années. « Ils ne fabriquent pas de molaire », explique le biologiste du développement John Fallon, qui a supervisé les travaux de Harris. « Ce qu’ils fabriquent, c’est cette structure conique en forme de sabre qui est clairement une dent. L’autre animal qui possède une dent de ce type est l’alligator. »
Les efforts précédents pour produire des dents chez les poulets avaient reposé sur l’introduction d’informations génétiques provenant de souris, ce qui avait pour résultat que les poulets développaient des molaires de mammifères. Mais la capacité sous-jacente du poulet à faire pousser des dents provient d’un ancêtre commun avec les alligators – les archosaures – qui est plus récent que celui qui relie les oiseaux et les mammifères. Néanmoins, le mécanisme génétique sous-jacent qui produit des dents chez les souris, les alligators et les poulets mutants reste le même.
On ne sait pas exactement comment la mutation fait pousser des dents aux poulets, note Fallon, mais un effet similaire peut être produit chez des poulets normaux. Harris l’a prouvé en créant un virus qui imite les signaux moléculaires de la mutation et qui fait brièvement pousser des dents à des poulets normaux, lesquelles sont ensuite réabsorbées dans le bec. La découverte d’un tel atavisme – présentée dans le numéro d’hier de Current Biology – ouvre une nouvelle voie d’exploration dans la quête visant à comprendre comment des structures particulières comme les dents sont perdues dans différentes lignées évolutives. Elle confirme également les observations faites il y a longtemps par l’un des premiers pères de l’anatomie comparée.