Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par des scientifiques au Canada, a enfin percé le mystère de la raison pour laquelle les embryons de serpent s'enroulent en spirales serrées avant d'éclore. La réponse, publiée dans Current Biology, n'est pas une angoisse existentielle à propos de la longueur de leur corps - bien que ce soit proche. Il s'avère que l'enroulement est une nécessité physique pour accommoder leur corps exceptionnellement long, qui les distingue de tous les autres vertébrés.

La spirale se forme lorsque le corps de l'embryon s'allonge rapidement tandis que son intestin agit comme une laisse, provoquant la flexion et la torsion du corps en croissance en une spirale vers la droite. "C'est comme quand on ajuste la longueur d'une sangle et que le côté le plus long qui flambe se tord", explique le Dr Tetsuto Miyashita, biologiste de l'évolution au Musée canadien de la nature et auteur principal de l'étude.

Cette découverte ajoute les embryons de serpent à la liste croissante des structures en spirale naturelles qui continuent de déconcerter les scientifiques. "Il y a une touche de mystère dans les spirales, et nous commençons seulement à comprendre comment ces formes sont produites chez les animaux, comme notre intestin en boucle, les coquilles d'escargot, et maintenant ces embryons de serpent magnifiquement enroulés", déclare l'auteure principale Alexandra Weber, maintenant étudiante diplômée en zoologie à l'Université de la Colombie-Britannique.

Miyashita ajoute : "Ces énigmes attisent notre curiosité. Après tout, les formes en spirale dans la nature ont inspiré des créations humaines allant des pâtes rotini, au mât de barbier, ou même aux représentations de la 'Tour de Babel' biblique."

Le projet lui-même est né d'une circonstance plutôt banale : le confinement dû à la COVID en 2020. Miyashita, travaillant de la maison, avait besoin d'une question de recherche que ses étudiants pourraient aborder sans laboratoires ni collections de musée. "Puis l'ampoule s'est allumée. J'avais hérité de mon superviseur de doctorat cette fascination pour les asymétries dans les formes animales. Alors chaque fois que je voyais des images d'embryons de serpent dans des articles, je me demandais s'ils étaient enroulés à droite ou à gauche."

Cette question est devenue le fondement de l'étude. Miyashita a demandé à Weber, alors à l'Université Carleton, ainsi qu'à deux étudiants de premier cycle à l'Université d'Ottawa, de fouiller les publications de recherche et les bases de données des musées pour trouver des photographies de serpents en développement. "Nous avons obtenu des images de plus de 900 embryons de 39 espèces de serpents et d'autres squamates sans membres. C'est un échantillon statistiquement robuste."

Un schéma clair est apparu : pendant les premières semaines après la ponte des œufs, les embryons s'enroulaient uniquement de manière dextre - vers la droite, vu de la tête à la queue. "À ces stades, les embryons n'ont pas de muscles pour bouger, donc différentes forces les font s'enrouler vers la droite", explique Weber. "Mais nous ne savions pas ce qui les poussait à faire cela."

Un indice crucial est venu du Dr Raul Diaz, un collaborateur à l'Université d'État de Californie à Los Angeles. Diaz a utilisé l'imagerie par tomodensitométrie pour examiner les embryons de serpent avec plus de détails anatomiques, révélant quelque chose d'inattendu : "Le scanner CT de Raul d'un embryon de serpent a révélé une structure que nous n'avions jamais vue auparavant - c'était un pilier d'intestin s'étendant à travers la spirale du corps enroulé", dit Miyashita. "Il y a un intestin détaché du reste du corps, entouré de vrilles de vaisseaux sanguins provenant du jaune."

Cette observation a donné à l'équipe le mécanisme qu'ils cherchaient. Les embryons de serpent doivent s'allonger rapidement, mais l'intestin ne croît pas à la même vitesse. Le décalage crée une contrainte mécanique qui force le corps en spirale. "Donc ils détachent l'intestin à croissance lente, qui agit maintenant comme une laisse sur le corps qui s'allonge. Le corps fléchit et se tord en spirale", explique Miyashita. "Cette force d'enroulement est dirigée de sorte que les embryons poussent du côté opposé du jaune. Et le jaune est toujours du côté gauche de l'embryon, donc l'embryon commencera toujours à s'enrouler vers la droite."

Les embryons ne restent pas verrouillés dans cette disposition vers la droite pour toujours. En grandissant, le jaune rétrécit, leur donnant plus d'espace pour se déplacer, et leurs muscles mûrissent, leur permettant de bouger par eux-mêmes. "Certains restent en spirales vers la droite, mais certains se recroquevillent vers la gauche si