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publié le : 12/10/2017
  

La lactation

La lactation et l'allaitement des jeunes est la caractéristique par excellence des Mammifères, celle qui leur a valu leur nom. La mère nourrit protège et éduque le jeune pendant son jeune âge. Si l'allaitement est l'apanage des Mammifères, les soins aux jeunes ne le sont pas. De l'Hippocampe aux Oiseaux les exemples ne manquent pas.
Larve marsupiale accrochée à la tétine de sa mère

Larve marsupiale accrochée à la tétine de sa mère (fr.academic.ru).

Jeunes Ornythorhynques léchant le lait de leur mère

Jeunes Ornythorhynques léchant le lait de leur mère (Deakin University).

Le lait est produit par des glandes spécialisées les glandes lactéales ou galactophores. Chez les Marsupiaux et les Placentaires, les galactophores sont regroupés en mamelles pourvues chacune d'un mamelon où débouchent les canaux  des glandes. Chez les Monotrèmes, par contre, chaque glande débouche séparément à la base d'un poil. Il n'y a pas de mamelon, poils et orifices des glandes étant répartis le long de 2 surfaces symétriques que l'on appelle les champs lactéaux. Les  bébés monotrèmes ne tètent pas. Malgré ces différences anatomiques le lait contient les mêmes substances chez tous les Mammifères mais dans des proportions différentes.

L'importance de la lactation

La lactation n'a pas la même importance chez tous les Mammifères. Chez les Marsupiaux, le jeune nait à l'état de larve et mesure moins de 2 centimètres. Il pénètre dans la poche marsupiale et saisit de sa bouche l'une des tétines qu'il enfonce jusque dans son pharynx. Il va rester ainsi fixé et avaler goulument un lait qui va lui permettre une croissance rapide. En 20 jours, la larve de Sarigue multiplie son poids de naissance (0,13 g) par 30 !

Chez les Placentaires, le jeune se développe dans l'utérus de la mère jusqu'à un stade de développement avancé. Il y est nourri par l'intermédiaire d'une structure mixte à la fois maternelle et embryonnaire : le placenta. La lactation occupe une part moins importante pour la croissance du jeune. En fait Marsupiaux et Placentaires investissent la même énergie dans le développement de leur progéniture. Ce que les marsupiaux économisent au cours du développement intra-utérin est dépensé au cours de la lactation et c'est l'inverse pour les Placentaires.

Les Monotrèmes quant à eux pondent des œufs de petite taille. Un Ornythorhynque de belle taille (50 cm) pond des œufs de la taille de ceux d'un Merle (1,5 cm). Ces œufs à paroi molle, poreuse et parcheminée sont couvés par la femelle et donnent naissance à des jeunes de petite taille pour qui la lactation est aussi importante que chez un Marsupial.

Remplacement des dents de la machoire supérieure au cours du développement et de la croissance chez Sinoconodon .

Remplacement des dents de la machoire supérieure au cours du développement et de la croissance chez Sinoconodon . Remarquez que la canine est remplacée 5 fois et les molaires 1 fois. Les prémolaires et les premières molaires disparaissent chez les plus grands individus. C1 canine rC1, rC2... canines de remplacement P1, P2 prémolaires rP1, rP2 prémolaires de remplacement M1, M2 ... Molaires rM1, rM2 ... molaires de remplacement (d'aprés Luo 2004)

Dents de lait

Les Mammifères naissent sans dents et celles qui poussent les premières, les dents de lait, ne seront remplacées qu'une fois. Elles comprennent des incisives, des canines et des prémolaires. La dentition définitive contient des dents supplémentaires, les molaires qui ne sont donc jamais remplacées. Chez tous les autres Vertébrés le jeune possède des dents à la naissance et celles -ci sont remplacées pendant toute la vie de l'animal.

Chez les Cynodontes non mammaliens comme Thrinaxodon les dents étaient remplacées au moins trois fois. Sinoconodon est un Mammaliforme qui a été trouvé en abondance dans le gisement chinois de Lufeng (-208 millions d'années). Les paléontologues chinois ont extrait des crânes dont la taille varie de 2 à 6 cm (la masse des animaux devait être comprise entre 10 et 500 g). Sur les crânes les plus petits, les prémolaires ont déjà des germes de dents de remplacement dans la gencives et il est probable que le jeune naissait avec des dents. Les canines de l'adulte étaient remplacées 5 fois et les molaires au moins une fois. De ce même gisement on a également extrait le célèbre Morganucodon. Chez lui le remplacement des dents est typiquement mammalien et il est très probable qu'il allaitait ses petits ce que ne faisaient pas Sinoconodon et Thrinaxodon.

Si la paléontologie nous permet de dater le plus vieux Mammifère allaitant ses petits, elle ne nous renseigne pas sur l'origine de la glande mammaire. Pour poursuivre il nous faut faire appel à l'anatomie comparée et à l'embryologie.

Coupe d'un poil et de ses annexes

Coupe d'un poil et de ses annexes. 1- poil ; 2 - couche cornée ; 3 - épiderme ; 4 - derme ; 5 - glande sébacée ; 6 - papille du poils ; 7 - glande sudoripare ; 8 - muscle horripilateur. (Devilliers et Clairambault, 1976)

Coupe d'une unité lactéale du système mammaire d'un Monotrème (Echidné)

Coupe d'une unité lactéale du système mammaire d'un Monotrème (Echidné) 1 - poils ; 2 - glande sébacée ; 3 - glande lactéale ; 4 - derme ; 5 - épiderme. (Devilliers et Clairambault, 1976)

Anatomie comparée et embryologie

Chez le Monotrèmes, la glande lactéale est associée à un poil dans une position qui rappelle celle d'une glande sudoripare ordinaire de la peau. Chez les marsupiaux, les glandes lactéales sont également associées à des poils mais seulement au cours du développement embryonnaire. Le mode de sécrétion du lait par les cellules des galactophores est semblable à celui de la sueur par les glandes sudoripares associées à un follicule pileux. Dans les deux types cellulaires, une petite partie du cytoplasme de la cellule est évacuée avec les produits de la sécrétion. Il ne faut pas confondre ces glandes sudoripares avec d'autres qui sont indépendantes du follicule pileux. Ces denières sont très abondantes chez l'Homme chez qui elles produisent la sueur nécessaire à la thermorégulation, mais elles sont rares chez les autres Mammifères.

Les glandes sudoripares associées au follicule pileux portent d'ailleurs mal leur nom car elles ne sécrétent que sous l'effet du stress ou d'un stimulus sexuel et n'ont aucun rôle dans la thermorégulation. Chez l'Hippopotame leur sécrétion est blanchâtre, laiteuse et riche en lipides et en protéines. On a fait remarquer (Vorbach, 2006) que le lait contient des substances bactéricides que l'on trouve également dans les sécrétions des glandes à mucus. Parmi ces substances citons la xanthine oxydoréductase, la lactoferrine, des anticorps et le lysozyme. La cas du lysozyme est intéressant puisqu'il constitue une famille multigénique avec l' alpha-lactalbumine enzyme essentiel à la synthèse du lactose contenu dans le lait.

Scénario évolutif

Quel scénario évolutif peut-on reconstituer à partir de ces observations ? Dès 1872, Darwin lui-même a envisagé le problème dans la sixième édition de « On the Origin of Species », cependant nous devons une synthèse et quelques idées novatrices à Oftedal (2002). Les Synapsides du permien avaient une peau très différente de celle des Sauropsides. Très riche en glandes, elle était dénuée d'écailles et ressemblait à celle des Amphibiens avec cependant une couche de kératine plus développée (Chudinov, 1968). Les multiples glandes de la peau avaient des fonctions diverses : production de lipides pour imprégner la kératine et la rendre imperméable et limiter les pertes d'eau, production de mucus contenant des substances antibactériennes et production de substances odorantes pour éloigner les prédateurs ou attirer les partenaires sexuels. Le poil lui même a une structure ressemblant à une glande et pourrait être considéré comme une glande à kératine.

A une époque indéterminée, faute de documents fossiles, les différents types de glandes se sont associées autour du poils ou autour d'un canal commun qui plus tard contiendrait le poil. Les glandes à mucus deviendront les glandes sudoripares et les glandes à lipides les glandes sébacées. Les Synapsides pondaient des œufs à coquille parcheminée molle et poreuse très sensibles à la dessiccation. D'abord pondus à même le sol, certaines lignées ont du les couver puis les transporter dans une poche. C'est là que les ancêtres des glandes lactéales entrent en scène. Ce sont des glandes qui produisent du mucus protégeant les œufs de la dessiccation et des infections. Le poils est peut-être apparu alors, permettant d'étaler la sécrétion sur les oeufs.  Les glandes à mucus apportaient au nouveau né de l'eau et une protection antimicrobienne. La sécrétion s'est ensuite enrichie en lipides, en sucres et en protéines. Le lait était né.

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créée le : 18-11-2012     modifiée le : 10-10-2015     visites depuis le 31/10/2015
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